Hva er CNC-maskiner og hvordan velge dem?

CNC-maskiner er hovedverktøyet for massebearbeiding av deler. Det er en viktig komponent i datastøttede designsystemer. Prinsippet for å lage en CNC er å forenkle produksjonen av lignende deler.

CNC-maskin - en enhet med numerisk kontroll. Hovedfunksjonen er enkel kopiering av lignende deler og deler av én type: et programbilde lagret i skrivebeskyttet minne, i henhold til hvilket deler freses og sages fra arbeidsstykker plassert i arbeidsområdet ved hjelp av transportbåndets matemekanisme. Maskinene utstyrt med en laserplasmapistol, som utfører perfekt jevn skjæring av primære og sekundære arbeidsstykker, er preget av høy gjennomstrømning. Litt lavere når det gjelder teknologisk utstyr er dreie- og fresemaskiner som utfører ikke-laser (ved hjelp av kuttere) dreiing, saging og rømme (boring) av arbeidsstykker.

I moderne CNC-maskiner er det ikke nødvendig å koble til en ekstern PC eller bærbar PC - rollen som en foreløpig (operatørstyrt) programmerer som setter parametrene spilles av en innebygd mikrodatamaskin installert i et maskinrom beskyttet mot elektrisk støy. Moderne CNC-maskiner kan også kobles til et lokalt servernettverk (LSS) via et LAN-grensesnitt og kontrolleres fra hvilken som helst PC på bedriftens territorium, som har tilgang til denne maskinen av nettverksadministratoren, siden den har jobbet i 20 år, for eksempel med nettverksskrivere og skannere.

Strukturen til CNC-maskinen er slik at den tekniske (elektromekaniske) delen er stivt koblet til den elektroniske (ECU) og samtidig er separert fra den, skilt fra den i det begrensede indre rommet til enheten... En av designfunksjonene til CNC-enheten er skjermingen (beskyttelsen) av ECU-en mot interferens generert av elektromekaniske kretser i arbeidsområdet og driftsmodussvitsjeområdet. Denne interferensen kan "slå ned" programmet, derfor blir den innebygde enkeltkorts-PCen ikke bare fjernet fra elektromekanikken (motorer, sensorer), men også plassert i en beskyttet stålboks, som er pålitelig jordet og vil nesten fullstendig eliminere statisk elektrisitet og støy fra å komme inn i CPU og andre vitale elektroniske organer.kontroll av CNC-enheten.

Fordelen med en mini hjemmemaskin er det det er en verdig løsning for unge fagfolk som har begynt å mestre det grunnleggende om å jobbe som CNC-maskinoperatør... CNC-maskiner er klassifisert i henhold til listen over utførte operasjoner og i henhold til egenskapene til kontrollsystemet. Til tross for det første og villedende inntrykket av en nybegynner om at dette "monsteret" er for vanskelig, kan det å mestre de grunnleggende arbeidsteknikkene ta fra en halv time til flere timer. En nybegynner kan raskt komponere sin første algoritme for å behandle deler, produksjonsprosessen han er interessert i. For eksempel må han lage et feste for en motorgenerator på en sykkel - på en slik maskin vil han raskt tegne, kutte og slipe det.

CNC-maskiner kan arbeide på stein, tre og dets derivater, på ikke-jernholdig metall, stål, plast og kompositt. Alt bestemmes bare av kraften til spindelmotoren - i en slik enhet er det den viktigste drivende funksjonsenheten. Den andre verdien for valg av arbeidsstykkemateriale er lengden, diameteren, belegget av stålkuttere - for eksempel hvis maskinen freser. Hvis du har å gjøre med en boremaskin, kombineres ofte dens evner og evnene til freseenheten. Arbeidet til sagmaskinen utføres av fresemaskinen, og arbeidet til boremaskinen utføres av dreiebenken.

Slike maskiner er multifunksjonelle: de kombinerer egenskapene til den universelle (enheten kutter og sliper, borer ut deler i forskjellige fremspring), stasjonære (veier ikke mer enn flere titalls kilo, passer på en arbeidsbenk med et bordflateareal på 2) m2). Kraften til et spindeldrev for bearbeiding av plast og tre overstiger som regel ikke flere hundre watt per time forbrukt fra strømnettet. For ikke-jernholdig metall kreves det allerede kraft opp til en kilowatt, og for stål - 1,5-2 kW. Det er ofte ingen referanse til spesifikke typer materiale i en flerbruksmaskin. Følgelig er det nødvendig å kjøpe kuttere, bor, kroner, sagblad laget av høyhastighetsstål, så vel som med slipemidler.

I henhold til bearbeidingstypene sørger klassifiseringen av CNC-maskiner for horisontale (skjæring av deler i deres "liggende" posisjon) og vertikale (tvert imot, disse enhetene fungerer med "stående" deler, kutte opp og ned) enheter. Kombinerte enheter utfører skjæring og boring av deler i alle tre plan.

Kontrollsystemet i CNC-maskiner er de vanlige "datamaskin"-karakteristikkene, for eksempel: antall megahertz for hver av prosessorkjernene, antall kjerner, samt antall megabyte (eller gigabyte) RAM (RAM, tilfeldig tilgangsminne). Som en lagringsenhet, som i konvensjonelle stasjonære PC-er og bærbare datamaskiner, en magneto-optisk stasjon ("harddisk"), SSD (solid-state "harddisk") eller eMMC-minne (som i enkeltkorts bærbare datamaskiner, nettbrett og smarttelefoner som utføre hovedsakelig kontorarbeid) brukes.

Ingen maskinvare vil imidlertid manifestere seg helt før kontrollprogrammet er installert på den. Moderne bærbare CNC-maskiner bruker et operativsystem basert på en programvare- og grafikkkjerne Linux eller Windows: for produksjonsformål er en spesiell "cut-down" versjon "sydd" i minnet til maskinen, laget eksklusivt for arbeid, og ikke for eksempel for fullverdig nettsurfing, kjøre spill eller se videoer. På den kan du bare behandle detaljene, for alt annet er det ikke tilgjengelig.

Modell 1325 - en av de beste CNC-maskinverktøyene, designet som en inngangsenhet for å mestre ferdighetene til en maskinverktøyspesialist. Lave vedlikeholdskostnader - tilhører Start-klassen (for nybegynnere). Utfører tre-akset gravering av treemner. Kunne bruke enkle mønstre med bilateral symmetri. Spesiell opplæring for en nybegynner når du arbeider på en slik enhet er ikke nødvendig.

Arbeidsområdet er 130x250x200 cm. Det starter fra en interfasespenning på 380 volt. Den styres ved hjelp av Mach3-systemet, utstyrt med en avkjølt spindelmekanisme, opererer fra en kontrollomformer, og utvikler en hastighet på opptil 24 000 omdreininger hvert minutt. Smøres for hånd. Den drives på grunnlag av Artcam-programvaren og kutter MDF og tre, akryl og andre (inkludert kompositt) rent ikke-metalliske materialer.

Modell 2040 ATC CNC... Fungerer på basis av CNC med automatisk telefonsentral. Det er innebygget kuttermagasin som gjør det enkelt å velge den kutteren du ønsker. Kutter, riller ikke-metalliske materialer, skjærer riller i dem og stempler emner, freser dem. Verktøybytte skjer automatisk. Karusellfres modell ATC CNC med et arbeidsområde på 200x400x20 cm. Drevet av et trefasenettverk.Spindelen bruker opptil 9 kW strøm fra strømnettet, og er utstyrt med 11 kW japanske servoer.

Bygget på grunnlag av et T-formet vakuumarbeidsbord, blir smøring automatisk introdusert i arbeidsområdet og området til de roterende mekanismene. En vakuumpumpe fjerner spon fra arbeidsområdet, og bidrar til å holde arbeidsområdet relativt rent. Vakuumpumpeeffekt - 3 kW. Maskinen er egnet for dreiing av aluminium.

Modell 1625 har et arbeidsområde på 2x5 m. Og opererer også fra et trefasenettverk. Stasjonær enhet med egenskaper som ligner den forrige versjonen. Forskjellen er i nærværet av en oscillatorkutter som lar deg kutte hud og materie. Kuttere lar deg jobbe med aluminium og alle ikke-metalliske enkle og komposittmaterialer. Kuttenøyaktighet - 10 mikrometer. Det er mulig å fortsette å gravere ikke-metaller og aluminium fra tidspunktet for avbrudd av operasjonen.

Andre modeller lar deg jobbe med stål, bronse, duralumin, men deres kraft, dimensjoner og utstyr viser seg å være minst flere ganger høyere i pris enn de tre modellene beskrevet ovenfor. De støtter 5-akse (5-akse kontroll) drift. De dyreste maskinene er utstyrt med en laserkanon som genererer opptil hundrevis av watt kraft på et punkt mindre enn 1 mm i diameter, noe som gjør det mulig å kutte stål med høyeste presisjon.

Det vanlige settet med CNC-maskiner inkluderer en ramme (seng), girkasser og mateenhet, hodestokk og bakstokk, stangmekanisme og støtte. Alle deler og sammenstillinger er festet på maskinrammen, uten hvilken denne enheten ikke kan fungere. Girkassen (girkassen) er ansvarlig for å overføre dreiemoment fra spindeldrevet. Videre mottas det overførte dreiemomentet av kaliperfunksjonsenheten.

Toppstammen inkluderer girkassen og selve spindelen, klemmer og roterende deler som dreier den dreide komponenten. Ved hjelp av halestokken festes den dreide delen fra motsatt side - i øyeblikkene for bearbeiding av den sentrale delen av arbeidsstykket. Kjernen er en rømmer eller en borekutter som setter innrettingen.

Dette elementet er stivt forbundet med bakstokken. Sliden bestemmer hvor godt kutteren er festet og i hvilke retninger den beveger seg. Fullstendigheten til CNC-enheten er supplert med et vakuumbord, en vakuumpumpe som samler spon og en kjøleenhet for skjæreverktøy. For å kunne bevege seg bort fra arbeidsplassen i kort tid, bruker arbeideren (maskinoperatøren) en bærbar konsoll.

Velg en CNC-maskin for følgende parametere.

• Strømforbruk. Ikke alle produksjonsverksteder har muligheten til å koble til en trefaset forsyningsspenning, for ikke å nevne private hus, for eksempel i et forstadsområde. Husholdningsledninger tåler neppe mer enn 3,5 kW: konvensjonelle 16-ampere automatiske maskiner installert på måleren, så vel som selve måleren, kan ikke fungere med en belastningsstrøm på mer enn 16 ampere. Velg maskiner med en effekt på ikke mer enn 2-3 kW.
• Spindelmotorhastigheten må være minst 10 000 per minutt. Ellers vil dreiningen av delene vise seg å være av ikke helt høy kvalitet, spesielt vil det være problematisk å utføre fingravering og dreiing med de minste konturene.
• Arbeid med metaller... Selv ikke helt kraftige maskiner med høy effektivitet og turtall fra 20.000 o/min kan slipe minst stål 3 og bronse. Metallbearbeiding utvider relevansen din som en mester i håndverket ditt.
• Arbeidsområdet bør være så stort som mulig. Dette vil tillate deg å enten slipe et større antall deler i ett plan, eller produsere større emner.
• Enkelt å fikse og skifte kuttere, bore kuttere - Uten denne egenskapen til en CNC-enhet, kan effektiviteten og nøyaktig utførelse av store planer lide, spesielt på grunn av en skikkelig løs kutter, risikerer du å få en betydelig prosentandel av avviste deler.
• Utførelse og kjølesystem. Hvor høy kvalitet og problemfri disse to komponentene viser seg, avhenger ikke bare av levetiden til kuttere og borekuttere, men også av den totale levetiden til mekanikken i CNC-maskinen.
• Vakuumsug og visir... Disse to faktorene avgjør hvor ren arbeidsplassen din vil være etter at arbeidet er fullført.

Arbeid med DeskProto, VCarve Pro, ConstruCAM-3D, ArtCAM, NX CAM, SprutCAM og Mach3-programvare skiller seg bare i programvaregrensesnittet og sett med funksjoner.

Bruken av CNC-maskiner er berettiget i stein- og trebearbeidingsindustrien, i metallbearbeidingsindustrien og til og med i bilservicen, hvor for eksempel reservedeler maskineres til forgassermotorer til biler. Men en CNC-maskin vil hjelpe til med fremstilling av dekorative figurer, smykker, og også freser eller kutter emner fra hvilket som helst stål ved hjelp av en laser. CNC utfører for eksempel skjæring av MDF-dører (dørblad), dreiing av deler til låser og anti-innbruddsbeslag av metall-plastvinduer. Denne listen truer med å bli uendelig. Et av de typiske eksemplene er utskjæringen av bronsestatuetter fra portretter av fremtredende personligheter tegnet i tredimensjonalt format.

Oppsett av maskinen for arbeid utføres i henhold til følgende skjema.

• Finn riktig kutter for din applikasjon. Sjekk skarpheten til skjærekantene.
• Plasser brenneren i den angitte chucken. Sjekk om det er sikkert festet.
• Start maskinen uten tomrom.
• Programmer enheten. Gamle CNC-enheter er programmert ved hjelp av hullkort, nyere - ved å bruke samme AutoCAD (legge inn parametere for den maskinerte delen).
• Heng maskinen, og plasser arbeidsstykket på scenen, slå på pumpen. Start maskinen på nytt.
• Etter å ha snudd delen, stopp maskinen og fjern det dreide arbeidsstykket. Plasser den neste. Om nødvendig, endre de angitte parameterne og start maskinen.
• Hvis det skal utføres flere dreiing (kopiering) av deler, plasser det nødvendige antall arbeidsstykker i arbeidsområdet, programmer CNC-enheten og start spindelen. Deler snus automatisk.

Ikke alle maskinmodeller egner seg til modernisering. På det første trinnet er det kun mulig å installere en mer høyytelses ettbords innebygd datamaskin – og endre for eksempel Windows til et Linux-system.

Hvordan velge en CNC-maskin, se neste video.