Tot ce trebuie să știți despre prelucrarea CNC

Înainte de introducerea controlului numeric computerizat (CNC), procesul de fabricație implica munca umană intensă, perioade inutil de lungi de producție, risipa de material și era plină de erori. Astăzi, tehnologia a îmbunătățit mult procesul de fabricație.

Introducerea tehnologiilor de prelucrare CNC asigură un nivel ridicat de fiabilitate, făcând procesele iterative mai automate. Dar, ce este prelucrarea CNC? Ce produse pot fi fabricate din tehnologia CNC? Cum funcționează prelucrarea CNC și ce materiale pot fi utilizate în procesele de fabricație utilizateMașini CNC?

Acest articol este o analiză profundă a ceea ce este prelucrarea CNC și conceptele de bază implicate în proces. Vom discuta despre avantajele producției CNC față de producția tradițională și despre contribuțiile CNC la producția modernă.

Ne vom uita și la software-ul CNC. În cele din urmă, subliniem ceea ce este necesar persoanelor care doresc să se antreneze pentru a deveni mașiniști CNC și discutăm tendințele viitoare în lumea prelucrării CNC.

mecanic mecanic mască operativă intrare

Ce este prelucrarea CNC?

Abrevierea CNC înseamnăControl numeric al computerului. Prelucrarea CNC este un proces subtractiv care presupune crearea de modele personalizate dintr-o piesă de prelucrat prin controale computerizate. Procesul este scăzut prin faptul că produsul este fabricat prin tăierea materialului dintr-o piesă inițială în loc de adăugarea de material pentru a face un produs.

Prelucrarea CNC poate fi descrisă ca un proces de fabricație realizat de roboți. Procesul a făcut posibilă creșterea productivității, deoarece mașina poate funcționa automat fără a fi nevoie ca operatorul să participe continuu.

Care este istoria prelucrării CNC?

Predecesorul CNC este controlul numeric (NC), un procesdescris de Societatea inginerilor de fabricațieca „marcând începutul celei de-a doua revoluții industriale și apariția unei ere în care controlul mașinilor și al proceselor industriale ar trece de la un proiect imprecis la știința exactă”.

Prelucrarea CNC a început ca o tehnologie pe bandă perforată înAnii 1940 și 1950înainte de a evolua rapid către tehnologiile analogice și digitale în anii 1960.

John T. Parsonseste considerat tatăl prelucrării CNC. El a dezvoltat controlul numeric, care este principiul pe care se bazează prelucrarea CNC. Dar chiar înainte de Parsons,tehnica de prelucrare a fost inventatăîn 1751. Apoi, în 1952, Richard Kegg, în colaborare cu Massachusetts Institute of Technology (MIT), a dezvoltat prima mașină de frezat CNC.

Care sunt conceptele de bază ale prelucrării CNC?

Pentru a înțelege modul în care funcționează CNC, trebuie să înțelegem câteva concepte de bază.

Control numeric

Aceasta denotă controlul automat al mașinilor-unelte. Aceste mașini-unelte variază de lafrezarela sudori, polizoare, tăietoare cu jet de apă șimașină de presat hidraulică.

Prelucrare CNC desktop

Acestea sunt versiuni minimaliste ale CNC-urilor și sunt mai bine adaptate pentru lucrul pe materiale mai moi, cum ar fi ceara, spuma și materialele plastice. Acest tip de prelucrare folosește versiuni mai mici de mașini CNC pentru a produce produse mai mici, în special de către pasionați.

CAM

Prelucrarea sau fabricația asistată de computer (CAM) folosește software pentru a crea cod pentru funcționarea mașinilor CNC. Pentru a lucra cu un sistem CAM, aveți nevoie de trei lucruri:

  1. Primul este un software care instruiește mașina cu privire la direcțiile pe care trebuie să le mute.
  2. De asemenea, aveți nevoie de mașina care este capabilă să preia instrucțiunile.
  3. În cele din urmă, trebuie să aveți o capacitate de post-procesare pentru a transforma instrucțiunile într-un limbaj pe care mașinile îl pot înțelege.

Cod NC

Acesta este un limbaj de bază, dar unic, conceput pentru o mașină CNC pentru a înțelege și executa rapid codul NC (denumit în mod obișnuit codul G). Acesta este limbajul pe care programatorul îl folosește pentru a spune mașinii cum să fabrice ceva.

Postprocesator

Un postprocesator este un traducător care convertește codul G scris pentru o mașină CNC în cod care poate fi înțeles și executat de o altă mașină CNC.

Cum funcționează prelucrarea CNC?

Mașinile CNC funcționează prin programarea instrucțiunilor lor în software-ul alimentat în computere utilizând o tastatură mică conectată la mașină. Sistemul CNC efectuează apoi aceste sarcini programate în mod similar cu roboții.

Care sunt diferitele tipuri de mașini CNC?

Diferite mașini CNC au diverse scopuri. Unele dintre cele mai frecvente tipuri de mașini CNC sunt mori, strunguri, routere, tăietoare de plasmă și tăietoare LaserJet. Puteți vedea mai multe exemple ale diferitelor tipuri de mașini CNC și ce facAici.

Ce pot face mașinile CNC?

Mașinile CNC pot produce o gamă variată de produse dintr-o gamă largă de materiale, inclusiv metale, materiale plastice, spumă și lemn. Atâta timp cât un material poate fi tăiat, acesta poate fi utilizat pentru fabricarea produselor pe o mașină CNC. CNCstrunguri metalicepoate fi folosit pentru prelucrarea tijelor rotunde, a filetelor și a cercurilor exterioare. Mașinile de frezat CNC pot fi utilizate pentru prelucrarea suprafețelor, a cheilor și a altor forme neregulate. O mașină de găurit poate găuri:Aici.

Software CNC

Software-ul CNC sunt pachete de aplicații care scriu G-Code pe care o mașină CNC le poate citi. Acest software se numeșteFabricarea asistată de computer (CAM)sauProiectare asistată de computer (CAD). Acest software este responsabil pentru controlul numeric al mașinilor CNC. Vă ajută să creați modele pe care programul de computer de pe mașina CNC le poate interpreta.

Diferitele tipuri de software CNC au utilizări specifice:

Desen asistat de computer (CAD):Aceasta este utilizată pentru a crea proiecte 2D și 3D și documentație tehnică.

Fabricarea asistată de computer (CAM):Permite utilizatorilor să configureze lucrări în ramuri pentru a îndeplini mai multe sarcini, cum ar fi fluxul de lucru, căile de instrumente și simulările de tăiere.

Inginerie asistată de computer (CAE):Sunt programe utilizate pe tot parcursul procesului de dezvoltare în timpul etapelor de pre-procesare, analiză și post-procesare.

Care sunt avantajele și dezavantajele prelucrării CNC?

La fel ca orice altă tehnologie, prelucrarea CNC vine cu argumente pro și contra specifice. Ne uităm la unele dintre ele mai jos.

Avantajele prelucrării CNC

Prelucrarea CNC are un avantaj semnificativ din punct de vedere al costurilor față de fabricația tradițională, deoarece reduce costurile forței de muncă. Diminuează drastic marja de eroare în fabricație. Mai mult, face din fabricarea în masă o sarcină mult mai ușoară decât a fost vreodată datorită capacității sale de a furniza rezultate uniforme în mod consecvent.

CNC oferă, de asemenea, flexibilitate în proiectare, care permite reprogramarea rapidă a software-ului pentru a crea piese complet noi sau pentru a corecta greșelile.

Dezavantaje ale prelucrării CNC

Un dezavantaj al prelucrării CNC este costul inițial de configurare. Este posibil ca companiile să aibă nevoie chiar de împrumuturi pentru a procura tehnologia CNC. Dar, dacă compania poate crește profiturile prin prelucrarea CNC, această investiție poate fi recuperată rapid.

Prelucrarea CNC trăiește dintr-o presupunere a infailibilității computerelor. Aceasta înseamnă că unele persoane care utilizează sisteme de prelucrare CNC pot trece cu vederea posibilitatea erorilor, facilitând alunecarea neobservată a defectelor. Cu toate acestea, cu o pregătire adecvată, acest lucru poate fi atenuat.

În cele din urmă, deoarece este un proces scăzut, prelucrarea CNC generează deșeuri, care pot avea unele efecte negative asupra mediului. Cu toate acestea, procesele de gestionare a deșeurilor pot fi puse în aplicare pentru a se asigura că deșeurile produse prin fabricarea pe mașini CNC pot fi reciclate.

Cât de importantă este prelucrarea CNC în fabricarea modernă?

Prelucrarea CNC a introdus o nouă formă de fabricație modernă prin ofertele sale de eficiență și precizie mai mare, oferind astfel îmbunătățiri semnificative față de metodele convenționale de fabricație modernă. Acest lucru înseamnă că companiile care utilizează prelucrarea CNC economisesc costuri în termeni de muncă și timp, sporind profitabilitatea pe termen lung.

CNC a făcut, de asemenea, mai sigure procese precum fabricarea (sudarea foilor de metal, forfecare, găurirea găurilor și tăierea flăcării). Este o opțiune ideală pentru fabricare, deoarece mașinile sunt flexibile și pot fi reprogramate.

Este CNC mai bun decât imprimarea 3D?

Imprimarea 3D și prelucrarea CNC sunt ambele metode de fabricație. Diferența critică dintre ele este că prelucrarea CNC este un proces subtractiv, în timp ce imprimarea 3D este un proces aditiv. Aceasta înseamnă că primul creează produse prin așchiere de material dintr-o piesă originală, în timp ce acesta din urmă creează produsul prin adăugarea de material.

Care este mai bine între cele două metode? Depinde de mai mulți factori, cum ar fi materialele utilizate, complexitatea pieselor, abilitățile angajaților, ceea ce se creează și considerațiile financiare. Astfel, o metodă ar putea fi excelentă pentru un anumit loc de muncă și nu alta.

mașină de frezat cnc Mașinist

Devenind mașinist CNC

Viitorii mașiniști CNC necesită un anumit nivel de pregătire și educație pentru a intra în profesie.

De ce abilități aveți nevoie pentru a fi mașinist CNC?

Mașiniști CNCnecesită minimum o diplomă de liceusau o dezvoltare educațională generală (GED) înainte de a putea continua să dobândească abilități specifice CNC-ului de la școlile tehnice. GED este un set de teste utilizate pentru a determina dacă o persoană din Statele Unite sau Canada are abilități academice la nivel de liceu.

Mașiniști CNC, care au o certificare de la instituții precumInstitutul Național pentru Abilități de prelucrare a metalelor(NIMS), au un avantaj față de cei fără certificare.

Unde pot obține instruirea pentru a fi mașinist CNC?

Oamenii care scriu programele pe care le urmăresc mașinile CNC sunt cunoscuți sub numeleProgramatori CNC, în timp ce cei care participă la funcționarea mașinilor de pe podeaua magazinului sunt cunoscuți caOperatori CNC.

Dacă doriți să fiți programator CNC, veți petrece de obicei mult timp ca ucenic sau într-o instituție terțiară formală. Operatorii CNC finalizează de obicei cursuri pe termen scurt și își câștigă cea mai mare parte a experienței lor la locul de muncă.

Multe școli oferăInstruire specifică CNC. Printre ei se numărăUniversitatea Goodwin, o instituție care se descrie ca o „școală de operator CNC” care este „concepută pentru a obține studenții certificați și care lucrează în domeniu într-o perioadă scurtă, într-un program flexibil”.

Este prelucrarea CNC potrivită pentru proiectul meu?

Prelucrarea CNC este versatilă, iar aplicația sa se întinde pe multe industrii, inclusiv în industria aerospațială, agricultură, construcții, imprimare, producție, armată și transport. Astfel, dacă proiectul dvs. necesită o cantitate mare de consistență, acuratețe și eficiență, CNC este cea mai bună alegere.

Care este viitorul prelucrării CNC?

Precum tehnologiileinteligență artificialășiînvățare automatădevin mai populare, de asemenea, este de așteptat ca popularitatea mașinilor CNC să crească. Chiar dacă unii ar putea fi îngrijorați de faptul că aceste mașini sofisticate vor lua locurile de muncă de la oameni, acest lucru nu se întâmplă de obicei atunci când tehnologiile se îmbunătățesc, deoarece creează mai multe locuri de muncă în domenii noi.

Proliferarea utilizării prelucrării CNC va avea beneficii atât pentru angajați, cât și pentru producători. Pentru primii, procesele nu sunt la fel de dure, iar siguranța este îmbunătățită. Pentru acesta din urmă, profiturile vor crește datorită eficienței. Clienții, pe de altă parte, vor beneficia de produse mai calitative.