Mitä ovat CNC-koneet ja miten ne valitaan?

CNC-koneet ovat osien massakoneistuksen päätyökalu. Se on tärkeä osa tietokoneavusteisia suunnittelujärjestelmiä. CNC:n luomisen periaate on yksinkertaistaa vastaavien osien valmistusta.

CNC-kone - laite, jossa on numeerinen ohjaus. Sen pääominaisuus on samanlaisten ja yksityyppisten osien helppo kopioida: lukumuistiin tallennettu ohjelmakuva, jonka mukaan osia jyrsitään ja sahataan työalueelle sijoitetuista työkappaleista kuljettimen syöttömekanismilla. Laserplasmapistoolilla varustetuille koneille, jotka leikkaavat ensisijaisen ja toissijaisen työkappaleen täydellisesti tasaisesti, on ominaista korkea suorituskyky. Teknisiltä laitteilta hieman alempia ovat sorvaus- ja jyrsinkoneet, jotka suorittavat ei-laser-sorvauksen (jyrsinten avulla) työkappaleiden sorvauksen, sahauksen ja kalvauksen (porauksen).

Nykyaikaisissa CNC-koneissa ei tarvitse liittää ulkoista PC:tä tai kannettavaa tietokonetta - parametrit asettavan alustavan (käyttäjäohjatun) ohjelmoijan roolia hoitaa koneeseen asennettu mikrotietokone, joka on suojattu sähköisiltä meluilta. Nykyaikaiset CNC-koneet voidaan myös liittää paikalliseen palvelinverkkoon (LSS) LAN-liitännän kautta ja ohjata miltä tahansa yrityksen alueella sijaitsevalta tietokoneelta, jolle verkonvalvoja sallii pääsyn tähän koneeseen, koska se on toiminut 20 vuosia esimerkiksi verkkotulostimilla ja skannereilla.

CNC-koneen rakenne on sellainen, että tekninen (sähkömekaaninen) osa on jäykästi kytketty elektroniikkaan (ECU) ja samalla erotettu siitä, erotettu siitä yksikön rajoitetussa sisätilassa.... Yksi CNC-yksikön suunnitteluominaisuuksista on ECU:n suojaus (suojaus) sähkömekaanisten piirien aiheuttamilta häiriöiltä työalueella ja toimintatilan vaihtoalueella. Tämä häiriö voi "kaapata" ohjelman, joten sisäinen yksilevyinen PC ei vain poisteta sähkömekaniikasta (moottorit, anturit), vaan myös sijoitetaan suojattuun teräslaatikkoon, joka on luotettavasti maadoitettu ja lähes kokonaan estää staattisen sähkön ja melun pääsyn prosessoriin ja muihin tärkeisiin elektronisiin elimiin CNC-yksikön ohjaus.

Minikotikoneen etuna on se se on arvokas ratkaisu nuorille ammattilaisille, jotka ovat alkaneet hallita CNC-koneenkuljettajan työskentelyn perusteet... CNC-koneet luokitellaan suoritettujen toimintojen luettelon ja ohjausjärjestelmän ominaisuuksien mukaan. Huolimatta aloittelijan ensimmäisestä ja petollisesta vaikutelmasta, että tämä "hirviö" on liian vaikea, työn perustekniikoiden hallitseminen voi kestää puolesta tunnista useisiin tunteihin. Aloittelija voi nopeasti laatia ensimmäisen algoritminsa osien käsittelyyn, jonka tuotantoprosessista hän on kiinnostunut. Hänen on esimerkiksi tehtävä teline polkupyörän moottorigeneraattorille - sellaisella koneella hän piirtää, leikkaa ja hioo sen nopeasti.

CNC-koneet voivat työskennellä kivellä, puulla ja sen johdannaisilla, ei-rautametallilla, teräksellä, muovilla ja komposiitilla. Kaikki määräytyy vain karamoottorin tehon mukaan - tällaisessa yksikössä se on tärkein käyttötoimintoyksikkö. Toinen merkitys työkappaleen materiaalin valinnassa on teräsjyrsinten pituus, halkaisija, pinnoite - esimerkiksi jos kone jyrsii. Jos olet tekemisissä porakoneen kanssa, sen ominaisuudet ja jyrsinyksikön ominaisuudet yhdistetään usein. Sahakoneen työn suorittaa jyrsinkone ja porakoneen työt sorvi.

Tällaiset koneet ovat monikäyttöisiä: ne yhdistävät universaalin (yksikkö leikkaa ja jauhaa, poraa osia eri ulokkeisiin), pöytäkoneen (paino enintään useita kymmeniä kiloja, sopii työpöydälle, jonka pöytäpinta-ala on 2) ominaisuudet. m2). Muovin ja puun käsittelyyn tarkoitetun karakäytön teho ei yleensä ylitä useita satoja wattia tunnissa, joka kuluu verkosta. Ei-rautametallien tehoa tarvitaan jo kilowattiin asti ja teräksille - 1,5-2 kW. Monikäyttökoneessa ei useinkaan viitata tietyntyyppisiin materiaaleihin. Näin ollen on tarpeen ostaa leikkurit, porat, kruunut, nopeasta teräksestä valmistettuja sahanteriä sekä hioma-aineita.

Käsittelytyyppien mukaan CNC-koneiden luokitus sisältää vaaka- (osien leikkaaminen "makaavassa" asennossa) ja pystysuunnassa (päinvastoin nämä laitteet toimivat "seisovien" osien kanssa, leikkaamalla ylös ja alas). Yhdistetyt yksiköt suorittavat osien leikkauksen ja porauksen kaikissa kolmessa tasossa.

CNC-koneiden ohjausjärjestelmä on tavanomaiset "tietokoneen" ominaisuudet, kuten: kunkin prosessoriytimen megahertsien määrä, sen ytimien lukumäärä sekä megatavujen (tai gigatavujen) määrä RAM-muistia (RAM, RAM-muisti). Tallennuslaitteena, kuten perinteisissä pöytätietokoneissa ja kannettavissa tietokoneissa, magneto-optinen asema ("kovalevy"), SSD (solid-state "kovalevy") tai eMMC-muisti (kuten yksilevyisissä kannettavissa tietokoneissa, tableteissa ja älypuhelimissa, jotka suorittaa pääasiassa toimistotyötä) käytetään.

Mikään laitteisto ei kuitenkaan esiinny täysin ennen kuin ohjausohjelma on asennettu siihen. Nykyaikaiset kannettavat CNC-koneet käyttävät ohjelmisto- ja grafiikkaytimeen perustuvaa käyttöjärjestelmää Linux tai Windows: tuotantotarkoituksiin koneen muistiin on "ommeltu" erityinen "leikattu" versio, joka on luotu yksinomaan työhön, eikä esimerkiksi täysimittaiseen verkkosurffaamiseen, pelien pelaamiseen tai videoiden katseluun. Siinä voit käsitellä vain yksityiskohtia, kaiken muun osalta se ei ole saatavilla.

Malli 1325 - yksi parhaista CNC-koneista, suunniteltu lähtötason laitteeksi työstökoneiden asiantuntijan taitojen hallitsemiseen. Alhaiset ylläpitokustannukset - kuuluu Start-luokkaan (aloittelijoille). Suorittaa puuaihioiden kolmiakselisen kaiverrustuksen. Pystyy soveltamaan yksinkertaisia ​​​​kuvioita kahdenvälisellä symmetrialla. Aloittelijan erityiskoulutusta tällaisen laitteen parissa työskentelemiseen ei tarvita.

Työskentelyalueen koko on 130x250x200 cm. Se alkaa 380 voltin vaihejännitteestä. Sitä ohjataan Mach3-järjestelmällä, joka on varustettu jäähdytetyllä karamekanismilla, toimii ohjausinvertteristä ja kehittää jopa 24 000 kierrosta minuutissa. Käsin voideltu. Se toimii Artcam-ohjelmiston pohjalta ja leikkaa MDF-levyä ja puuta, akryylia ja muita (mukaan lukien komposiitti) puhtaasti ei-metallisia materiaaleja.

Malli 2040 ATC CNC... Toimii CNC:n pohjalta automaattisella puhelinvaihteella. Siinä on sisäänrakennettu leikkurimakasiini, jonka avulla on helppo valita haluamasi leikkuri. Leikkaa, urittaa ei-metallisia materiaaleja, leikkaa niihin uria ja leimaa aihioita, jyrsii niitä. Työkalun vaihto on automaattinen. Karusellijyrsintämalli ATC CNC, työskentelyalue 200x400x20 cm. Virtalähteenä kolmivaiheinen verkko.Kara kuluttaa jopa 9 kW tehoa verkosta ja on varustettu 11 kW japanilaisilla servoilla.

Rakennettu T-muotoisen tyhjiötyöpöydän pohjalle, voitelu tuodaan automaattisesti työ- ja pyörimismekanismien alueelle. Tyhjiöpumppu poistaa lastut työalueelta ja auttaa pitämään työalueen suhteellisen puhtaana. Tyhjiöpumpun teho - 3 kW. Kone soveltuu alumiinin sorvaukseen.

Malli 1625 sen työskentelyalue on 2x5 m. Ja toimii myös kolmivaiheisesta verkosta. Pöytälaite, jonka ominaisuudet ovat samanlaiset kuin edellisessä versiossa. Erona on oskillaattorileikkuri, jonka avulla voit leikata ihoa ja ainetta. Leikkureilla voit työskennellä alumiinin ja muiden ei-metallisten yksinkertaisten ja komposiittimateriaalien kanssa. Leikkaustarkkuus - 10 mikrometriä. Epämetallien ja alumiinin kaivertamista on mahdollista jatkaa toiminnan keskeytyskohdasta.

Muissa malleissa voit työskennellä teräksen, pronssin, duralumiinin kanssa, mutta niiden teho, mitat ja varusteet ovat vähintään useita kertoja kalliimpia kuin kolme edellä kuvattua mallia. Ne tukevat 5-akselista (5-akselista ohjausta) toimintaa. Kalleimmat koneet on varustettu laserkanuunalla, joka tuottaa jopa satoja wattia tehoa alle 1 mm:n pisteessä, mikä mahdollistaa teräksen leikkaamisen erittäin tarkasti.

Tavallinen CNC-koneiden sarja sisältää rungon (sängyn), vaihteistot ja syöttöyksikön, päätuen ja takatuen, tankomekanismin ja tuen. Kaikki osat ja kokoonpanot on kiinnitetty koneen runkoon, jota ilman tämä laite ei voi toimia. Vaihteisto (vaihdelaatikko) on vastuussa vääntömomentin välittämisestä karakäytöstä. Lisäksi jarrusatula toiminnallinen yksikkö vastaanottaa lähetetyn vääntömomentin.

Päätuki sisältää vaihteiston ja itse karan, puristimet ja pyörivät osat, jotka kääntävät käännettyä komponenttia. Sorvattu osa kiinnitetään peräpuomin avulla vastakkaiselta puolelta - työkappaleen keskiosan työstöhetkellä. Sydän on avarrus tai porakone, joka määrittää kohdistuksen.

Tämä elementti on liitetty tiukasti takatukeen. Luistin määrittää kuinka lujasti leikkuri on kiinnitetty ja mihin suuntiin se liikkuu. CNC-laitteen täydellisyyttä täydentävät tyhjiöpöytä, lastuja keräävä tyhjiöpumppu sekä leikkaustyökalujen jäähdytyslaite. Voidakseen siirtyä pois työpaikalta lyhyeksi ajaksi työntekijä (koneenkäyttäjä) käyttää kannettavaa konsolia.

Valitse CNC-kone seuraaville parametreille.

• Tehon kulutus. Jokaisella tuotantopajalla ei ole kykyä kytkeä kolmivaiheiseen syöttöjännitteeseen, puhumattakaan esimerkiksi omakotitaloista esikaupunkialueella. Kotitalouksien johdotus ei todennäköisesti kestä yli 3,5 kW:n tavanomaiset 16 ampeerin automaattiset mittarit, kuten myös itse mittari, eivät voi toimia yli 16 ampeerin kuormitusvirralla. Valitse koneet, joiden teho on enintään 2-3 kW.
• Karan moottorin nopeuden on oltava vähintään 10 000 minuutissa. Muuten osien kääntäminen ei ole aivan laadukasta, erityisesti on ongelmallista suorittaa hieno kaiverrus ja sorvaus pienimmällä ääriviivalla.
• Työskentely metallien kanssa... Jopa ei aivan tehokkaat koneet, joilla on korkea hyötysuhde ja kierrokset 20 000 rpm alkaen, voivat hioa ainakin terästä 3 ja pronssia. Metallintyöstö laajentaa huomattavasti merkityksellisyyttäsi taitosi mestarina.
• Työalueen tulee olla mahdollisimman suuri. Näin voit joko hioa suuremman määrän osia samassa tasossa tai tuottaa suurempia aihioita.
• Terien kiinnityksen ja vaihtamisen helppous, porausterät - Ilman tätä CNC-laitteen ominaisuutta tehokkuutesi, suurten suunnitelmien tarkka toteutus voi kärsiä, erityisesti oikein löysän leikkurin vuoksi vaarana on saada huomattava prosenttiosuus hylätyistä osista.
• Työstö ja jäähdytysjärjestelmä. Se, kuinka laadukkaiksi ja luotettaviksi nämä kaksi komponenttia osoittautuvat, ei määrää ainoastaan ​​jyrsinten ja poraleikkurien käyttöikää, vaan myös CNC-koneen mekaniikan kokonaiskäyttöikää.
• Tyhjiöimu ja visiiri... Nämä kaksi tekijää määräävät, kuinka puhdas työpaikkasi on työn valmistumisen jälkeen.

Työskentely DeskProto-, VCarve Pro-, ConstruCAM-3D-, ArtCAM-, NX CAM-, SprutCAM- ja Mach3-ohjelmistojen kanssa eroaa vain ohjelmiston käyttöliittymästä ja toimintosarjasta.

CNC-koneiden käyttö on perusteltua kivi- ja puunjalostusteollisuudessa, metalliteollisuudessa ja jopa autohuollossa, jossa esimerkiksi koneistetaan varaosia autojen kaasutinmoottoreille. Mutta CNC-kone auttaa koristeellisten hahmojen, korujen valmistuksessa sekä jyrsimällä tai leikkaamalla aihioita mistä tahansa teräksestä laserilla. CNC suorittaa mm. MDF-ovien (ovilehtien) leikkaamisen, lukkojen osien sorvauksen ja metalli-muoviikkunoiden murtohelat. Tämä lista uhkaa tulla loputtomaksi. Yksi tyypillisistä esimerkeistä on pronssipatsaiden veistäminen kolmiulotteiseen muotoon piirretyistä pronssisista henkilökuvista.

Koneen asettaminen työhön suoritetaan seuraavan kaavion mukaisesti.

• Valitse sovellukseesi sopiva leikkuri. Tarkista sen leikkuureunojen terävyys.
• Aseta taskulamppu sille tarkoitettuun istukkaan. Tarkista, että se on kunnolla kiinni.
• Käynnistä kone ilman aihioita.
• Ohjelmoi laite. Vanhat CNC-yksiköt ohjelmoidaan reikäkorteilla, uudemmat - samalla AutoCADilla (koneistetun osan parametrien syöttäminen).
• Ripusta kone ja aseta työkappale lavalle, käynnistä pumppu. Käynnistä kone uudelleen.
• Pysäytä kone kappaleen kääntämisen jälkeen ja poista sorvattu työkappale. Aseta seuraava. Muuta tarvittaessa syötettyjä parametreja ja käynnistä kone.
• Jos osia on sorvattava (kopioitava) useita kertoja, aseta työalueelle tarvittava määrä työkappaleita, ohjelmoi CNC-laite ja käynnistä kara. Osat kääntyvät automaattisesti.

Kaikki konemallit eivät sovellu modernisointiin. Ensimmäisessä vaiheessa on mahdollista asentaa vain tehokkaampi yksilevyinen ajotietokone - ja vaihtaa esimerkiksi Windows Linux-järjestelmään.

Kuinka valita CNC-kone, katso seuraava video.