CNC mashinalari nima?

CNC mashinalari tarixi
Jon T. Parsons (1913-2007) Parsons korporatsiyasining Traverse City, MI, zamonaviy CNC mashinasining kashshofi raqamli boshqaruvning kashshofi hisoblanadi.Jon Parsons o'z ishi uchun 2-sanoat inqilobining otasi deb nomlangan.U murakkab vertolyot pichoqlarini ishlab chiqarishi kerak edi va tezda ishlab chiqarishning kelajagi mashinalarni kompyuterlarga ulash ekanligini angladi.Bugungi kunda CNC-da ishlab chiqarilgan qismlarni deyarli har bir sanoatda topish mumkin.CNC dastgohlari tufayli bizda sanoatlashgan bo'lmagan dunyoga qaraganda arzonroq tovarlar, kuchliroq milliy mudofaa va yuqori turmush darajasi mavjud.Ushbu maqolada biz CNC dastgohlarining kelib chiqishini, turli xil CNC dastgohlarini, CNC dastgohlari dasturlarini va CNC dastgohlari do'konlarining umumiy amaliyotlarini o'rganamiz.

Mashinalar kompyuter bilan uchrashadi
1946 yilda "kompyuter" so'zi perfokarta bilan boshqariladigan hisoblash mashinasini anglatadi.Parsons korporatsiyasi ilgari faqat bitta parvona ishlab chiqargan bo'lsa ham, Jon Parsons Sikorsky vertolyotini pervanellarni yig'ish va ishlab chiqarish uchun juda aniq shablonlarni ishlab chiqarishi mumkinligiga ishontirdi.U oxir-oqibat vertolyot rotoridagi nuqtalarni hisoblash uchun punch-karta kompyuter usulini ixtiro qildi.Keyin u operatorlarga Cincinnati freze mashinasida g'ildiraklarni o'sha nuqtalarga aylantirdi.U ushbu yangi jarayon nomi uchun tanlov o'tkazdi va "Raqamli nazorat" yoki NCni yaratgan kishiga 50 dollar berdi.

1958 yilda u kompyuterni mashinaga ulash uchun patent topshirdi.Uning patent arizasi o'zi boshlagan kontseptsiya ustida ishlayotgan MITdan uch oy oldin kelgan.MIT o'zining kontseptsiyalaridan asl uskuna va janob Parsons litsenziati (Bendix) IBM, Fujitusu va GE va boshqalarga sublitsenziyalash uchun foydalangan.NC tushunchasi qo'lga olish uchun sekin edi.Janob Parsonsning so‘zlariga ko‘ra, g‘oyani sotayotganlar ishlab chiqaruvchi odamlar o‘rniga kompyuter odamlari edi.1970-yillarning boshlariga kelib, AQSh armiyasining o'zi NC kompyuterlarini qurish va ko'plab ishlab chiqaruvchilarga ijaraga berish orqali foydalanishni ommalashtirdi.CNC boshqaruvchisi kompyuter bilan parallel ravishda rivojlanib, ishlab chiqarish jarayonlarida, ayniqsa, ishlov berishda ko'proq unumdorlik va avtomatlashtirishni amalga oshirdi.

CNC ishlov berish nima?
CNC mashinalari butun dunyo bo'ylab deyarli har bir sanoat uchun ehtiyot qismlar ishlab chiqaradi.Ular plastmassa, metall, alyuminiy, yog'och va boshqa ko'plab qattiq materiallardan narsalarni yaratadilar."CNC" so'zi kompyuterning raqamli boshqaruvini anglatadi, ammo bugungi kunda hamma uni CNC deb ataydi.Xo'sh, CNC mashinasini qanday aniqlash mumkin?Barcha avtomatlashtirilgan harakatni boshqarish mashinalari uchta asosiy komponentga ega - buyruq funktsiyasi, haydovchi/harakat tizimi va qayta aloqa tizimi.CNC ishlov berish - bu qattiq materialdan boshqa shakldagi qismni ishlab chiqarish uchun kompyuter boshqaradigan dastgoh asbobidan foydalanish jarayoni.

CNC odatda Computer Aided Manufacturing (CAM) yoki Computer Aided Design (SAPR) dasturiy ta'minotida SolidWorks yoki MasterCAM kabi raqamli ko'rsatmalarga bog'liq.Dastur CNC mashinasidagi boshqaruvchi o'qiy oladigan G-kodni yozadi.Tekshirish moslamasidagi kompyuter dasturi dizaynni sharhlaydi va ishlov beriladigan qismdan kerakli shaklni kesish uchun kesish asboblarini va / yoki ish qismini bir nechta o'qlarga siljitadi.Avtomatlashtirilgan kesish jarayoni eski asbob-uskunalarda tutqichlar va viteslar bilan bajariladigan asboblar va ish qismlarini qo'lda harakatlantirishga qaraganda ancha tez va aniqroqdir.Zamonaviy CNC dastgohlari bir nechta asboblarni o'z ichiga oladi va ko'plab turdagi kesishlarni amalga oshiradi.Harakat tekisliklarining soni (o'qlar) va ishlov berish jarayonida mashina avtomatik ravishda kirishi mumkin bo'lgan asboblar soni va turlari CNC ish qismini qanchalik murakkab qilishini aniqlaydi.

CNC mashinasini qanday ishlatish kerak?
CNC mashinistlari CNC mashinasining kuchidan to'liq foydalanish uchun dasturlash va metallga ishlov berish bo'yicha ko'nikmalarga ega bo'lishlari kerak.Texnik savdo maktablari va shogirdlik dasturlari ko'pincha o'quvchilarni metallni qanday kesish kerakligini his qilish uchun qo'lda tornalarda boshlaydi.Mashinist barcha uch o'lchovni tasavvur qila olishi kerak.Bugungi kunda dasturiy ta'minot murakkab qismlarni yasashni har qachongidan ham osonlashtirmoqda, chunki qismning shakli virtual tarzda chizilishi mumkin, so'ngra ushbu qismlarni yaratish uchun dasturiy ta'minot tomonidan asboblar yo'llari taklif qilinishi mumkin.

CNC ishlov berish jarayonida tez-tez ishlatiladigan dasturiy ta'minot turi
Kompyuterda chizmachilik (SAPR)
SAPR dasturi ko'pgina CNC loyihalari uchun boshlang'ich nuqtadir.Ko'p turli xil SAPR dasturiy paketlari mavjud, ammo barchasi dizaynlarni yaratish uchun ishlatiladi.Mashhur SAPR dasturlariga AutoCAD, SolidWorks va Rhino3D kiradi.Bulutli SAPR yechimlari ham mavjud va ba'zilari CAM qobiliyatlarini taklif qiladi yoki CAM dasturiy ta'minoti bilan boshqalarga qaraganda yaxshiroq integratsiyalashadi.

Kompyuter yordamida ishlab chiqarish (CAM)
CNC mashinalari ko'pincha CAM dasturi tomonidan yaratilgan dasturlardan foydalanadi.CAM foydalanuvchilarga ish jarayonini tashkil qilish, asboblar yo'llarini o'rnatish va mashina haqiqiy kesishdan oldin kesish simulyatsiyasini bajarish uchun "ish daraxti" ni o'rnatishga imkon beradi.Ko'pincha CAM dasturlari SAPR dasturiy ta'minotiga qo'shimchalar sifatida ishlaydi va CNC asboblari va ish qismining harakatlanuvchi qismlariga qaerga borish kerakligini aytadigan g-kodni yaratadi.CAM dasturidagi sehrgarlar CNC mashinasini dasturlashni har qachongidan ham osonlashtiradi.Mashhur CAM dasturlariga Mastercam, Edgecam, OneCNC, HSMWorks va Solidcam kiradi.2015 yil hisobotiga ko'ra, Mastercam va Edgecam yuqori darajadagi CAM bozori ulushining deyarli 50 foizini tashkil qiladi.

Taqsimlangan raqamli boshqaruv nima?
To'g'ridan-to'g'ri raqamli boshqaruv taqsimlangan raqamli boshqaruvga (DNC) aylandi.
To'g'ridan-to'g'ri raqamli boshqaruvlar NC dasturlari va mashina parametrlarini boshqarish uchun ishlatilgan.Bu dasturlarga tarmoq orqali markaziy kompyuterdan mashina boshqaruv bloklari (MCU) deb nomlanuvchi bort kompyuterlariga o'tish imkonini berdi.Dastlab "To'g'ridan-to'g'ri raqamli nazorat" deb nomlangan bo'lib, u qog'ozli lentaga bo'lgan ehtiyojni chetlab o'tdi, lekin kompyuter ishdan chiqqanida uning barcha mashinalari ishlamay qoldi.

Taqsimlangan raqamli nazorat dasturni CNC-ga etkazib berish orqali bir nechta mashinalarning ishlashini muvofiqlashtirish uchun kompyuterlar tarmog'idan foydalanadi.CNC xotirasi dasturni ushlab turadi va operator dasturni to'plashi, tahrirlashi va qaytarishi mumkin.

Zamonaviy DNC dasturlari quyidagilarni amalga oshirishi mumkin:
● Tahrirlash - Boshqalari tahrir qilinayotganda bitta NC dasturini ishga tushirishi mumkin.
● Taqqoslash - Asl va tahrirlangan NC dasturlarini yonma-yon solishtiring va tahrirlarni ko'ring.
● Qayta ishga tushirish - Asbob buzilganda dastur to'xtatilishi va to'xtagan joyidan qayta ishga tushishi mumkin.
● Vazifani kuzatish – Operatorlar, masalan, ishga kirishishlari va sozlash va ish vaqtini kuzatishlari mumkin.
● Chizmalarni ko'rsatish - Rasmlar, asboblar, armatura va tugatish qismlarining SAPR chizmalarini ko'rsatish.
● Kengaytirilgan ekran interfeyslari – Bir tegish bilan ishlov berish.
● Kengaytirilgan ma'lumotlar bazasini boshqarish - Ma'lumotlarni osongina olish mumkin bo'lgan joyda tartibga soladi va saqlaydi.

Ishlab chiqarish ma'lumotlarini yig'ish (MDC)
MDC dasturiy ta'minoti DNC dasturiy ta'minotining barcha funktsiyalarini o'z ichiga olishi va qo'shimcha ma'lumotlarni to'plashi va ularni umumiy uskuna samaradorligi (OEE) uchun tahlil qilishi mumkin.Uskunaning umumiy samaradorligi quyidagilarga bog'liq: Sifat - ishlab chiqarilgan barcha mahsulotlardan sifat standartlariga javob beradigan mahsulotlar soni Mavjudlik - ko'rsatilgan uskunaning ishlashi yoki qismlarni ishlab chiqarish uchun rejalashtirilgan vaqtning foizi Ishlash - rejalashtirilgan yoki ideal ishlashga nisbatan haqiqiy ishlash tezligi uskunaning tezligi.

OEE = Sifat x Mavjudlik x Ishlash
OEE ko'plab dastgohlar uchun asosiy ishlash ko'rsatkichidir (KPI).

Mashina monitoringi yechimlari
Mashina monitoringi dasturi DNC yoki MDC dasturlariga o'rnatilishi yoki alohida sotib olinishi mumkin.Mashina monitoringi yechimlari bilan sozlash, ish vaqti va ishlamay qolish vaqti kabi mashina ma'lumotlari avtomatik ravishda yig'iladi va ishlarning qanday bajarilishini tarixiy va real vaqtda tushunish uchun sabab kodlari kabi inson ma'lumotlari bilan birlashtiriladi.Zamonaviy CNC dastgohlari 200 ga yaqin ma'lumotlarni to'playdi va mashina monitoringi dasturi ushbu ma'lumotlarni do'kondan yuqori qavatgacha hamma uchun foydali qilishi mumkin.Memex kabi kompaniyalar har qanday CNC mashinasidan ma'lumotlarni olib, mazmunli diagrammalar va grafiklarda ko'rsatilishi mumkin bo'lgan standartlashtirilgan ma'lumotlar bazasi formatiga joylashtiradigan dasturiy ta'minotni (Tempus) taklif qiladi.AQSHda ommalashgan koʻpgina mashina monitoringi yechimlari tomonidan qoʻllaniladigan maʼlumotlar standarti MTConnect deb nomlanadi.Bugungi kunda ko'plab yangi CNC dastgohlari ushbu formatdagi ma'lumotlarni taqdim etish uchun jihozlangan.Qadimgi mashinalar hali ham adapterlar bilan qimmatli ma'lumotlarni taqdim etishi mumkin.CNC dastgohlari uchun mashina monitoringi so'nggi bir necha yil ichida keng tarqaldi va yangi dasturiy echimlar doimo ishlab chiqilmoqda.

CNC mashinalarining har xil turlari qanday?
Bugungi kunda CNC mashinalarining son-sanoqsiz turlari mavjud.CNC dastgohlari yuqorida aytib o'tilganidek, tekshirgichda dasturlashtirilgan tarzda materialni kesuvchi yoki harakatlantiruvchi dastgohlardir.Kesish turi plazma bilan kesishdan lazerli kesish, frezalash, marshrutlash va stanoklargacha farq qilishi mumkin.CNC dastgohlari hatto yig'ish liniyasidagi narsalarni olishi va ko'chirishi mumkin.

Quyida CNC mashinalarining asosiy turlari keltirilgan:
Torna stanoklari:Ushbu turdagi CNC ish qismini aylantiradi va kesish asbobini ishlov beriladigan qismga o'tkazadi.Asosiy torna 2 o'qli, ammo kesishning murakkabligini oshirish uchun ko'proq o'qlarni qo'shish mumkin.Material shpindelda aylanadi va kerakli shaklni yaratadigan silliqlash yoki o'yma asbobga bosiladi.Tornalar sharlar, konuslar yoki silindrlar kabi nosimmetrik narsalarni yasash uchun ishlatiladi.Ko'pgina CNC mashinalari ko'p funktsiyali va barcha turdagi kesishlarni birlashtiradi.

Routerlar:CNC routerlar odatda yog'och, metall, choyshablar va plastmassalarda katta o'lchamlarni kesish uchun ishlatiladi.Standart marshrutizatorlar 3 o'qli koordinatada ishlaydi, shuning uchun ular uch o'lchamda kesishadi.Shu bilan birga, prototipli modellar va murakkab shakllar uchun 4,5 va 6 o'qli mashinalarni ham sotib olishingiz mumkin.

Frezeleme:Qo'lda frezalash dastgohlari kesish asbobini ishlov beriladigan qismga artikulyatsiya qilish uchun qo'l g'ildiraklari va vintlardek foydalanadi.CNC tegirmonida CNC yuqori aniqlikdagi vintlarni o'rniga dasturlashtirilgan aniq koordinatalarga o'tkazadi.Frezeleme CNC dastgohlari o'lcham va turlarning keng doirasiga ega va bir nechta o'qlarda ishlashi mumkin.

Plazma kesgichlar:CNC plazma to'sar kesish uchun kuchli lazerdan foydalanadi.Ko'pgina plazma to'sarlari dasturlashtirilgan shakllarni varaq yoki plastinkadan kesib tashlaydi.

3D printer:3D printer kerakli shaklni yaratish uchun materialning kichik qismlarini qaerga qo'yish kerakligini aytib berish uchun dasturdan foydalanadi.3D qismlar qatlamlar o'sishi bilan suyuqlik yoki quvvatni mustahkamlash uchun lazer yordamida qatlam-qatlam quriladi.

Tanlash va joylashtirish mashinasi:CNC "tanlash va joylashtirish" mashinasi CNC routerga o'xshash ishlaydi, lekin materialni kesish o'rniga mashinada vakuum yordamida komponentlarni olib, kerakli joyga ko'chiradigan va qo'yadigan ko'plab kichik nozullar mavjud.Bular jadvallar, kompyuter anakartlari va boshqa elektr jihozlarini (boshqa narsalar qatorida) qilish uchun ishlatiladi.

CNC mashinalari ko'p narsalarni qila oladi.Bugungi kunda kompyuter texnologiyasini tasavvur qilish mumkin bo'lgan mashinaga qo'yish mumkin.CNC kerakli natijaga erishish uchun mashina qismlarini ko'chirish uchun zarur bo'lgan inson interfeysini almashtiradi.Bugungi CNC'lar po'lat blok kabi xomashyodan boshlashga va aniq bardoshlik va hayratlanarli takrorlanuvchanlikka ega bo'lgan juda murakkab qismni yaratishga qodir.

Hammasini birlashtirish: CNC dastgohlari ehtiyot qismlarni qanday yaratadi
CNC bilan ishlash kompyuterni (kontroller) va jismoniy sozlashni o'z ichiga oladi.Oddiy mashinasozlik jarayoni quyidagicha ko'rinadi:

Dizayn muhandisi SAPR dasturida dizaynni yaratadi va uni CNC dasturchisiga yuboradi.Dasturchi kerakli vositalarni tanlash va CNC uchun NC dasturini yaratish uchun faylni CAM dasturida ochadi.U NC dasturini CNC mashinasiga yuboradi va operatorga asboblarni to'g'ri sozlash ro'yxatini taqdim etadi.O'rnatish operatori asboblarni ko'rsatilgandek yuklaydi va xom ashyoni (yoki ish qismini) yuklaydi.Keyin u namuna qismlarini ishga tushiradi va CNC dastgohi spetsifikatsiyaga muvofiq qismlarni ishlab chiqarayotganini tekshirish uchun ularni sifat kafolati vositalari bilan o'lchaydi.Odatda, sozlash operatori barcha o'lchamlarni tekshiradigan va sozlashda imzo chekadigan sifat bo'limiga birinchi maqola qismini taqdim etadi.CNC mashinasi yoki tegishli dastgohlar kerakli miqdordagi qismlarni tayyorlash uchun etarli miqdorda xom ashyo bilan to'ldirilgan va mashina operatori mashinaning ishlashini ta'minlash va qismlarni spetsifikatsiya qilish uchun yonda turadi.va xomashyoga ega.Ishga qarab, ko'pincha CNC dastgohlarini operatorsiz ishga tushirish mumkin.Tayyor qismlar avtomatik ravishda belgilangan joyga ko'chiriladi.

Bugungi ishlab chiqaruvchilar etarli vaqt, resurslar va tasavvurga ega bo'lgan deyarli har qanday jarayonni avtomatlashtirishlari mumkin.Xom ashyo mashinaga kirishi mumkin va tugallangan qismlar tayyor holda qadoqlangan holda chiqishi mumkin.Ishlab chiqaruvchilar narsalarni tez, aniq va tejamkor qilish uchun CNC mashinalarining keng doirasiga bog'liq.