Kas ir jāzina par CNC iekārtām
Pirmās CNC mašīnas tika izstrādātas 1940. un 50. gados un balstījās uz parastu telekomunikāciju datu uzglabāšanas tehnoloģiju, kas pazīstama kā "perforētā lente" vai "perforēta papīra lente". Perforētās lentes tehnoloģija jau sen ir novecojusi, jo datu vide 50. un 60. gados strauji pārgāja uz analogo un pēc tam digitālo datorapstrādi.
Kā tas darbojas
Mehāniskā apstrāde kopumā ir veids, kā pārveidot materiāla sagatavi, piemēram, metāla bloku, par gatavu produktu vai prototipa detaļu, izmantojot kontrolētu materiāla noņemšanas procesu. Līdzīgi kā citai prototipu izstrādes tehnoloģijai, FDM (3D drukāšana), CNC balstās uz digitālām instrukcijām no datorizētās ražošanas (CAM) vai datorizētās projektēšanas (CAD) faila, piemēram, Solidworks 3D vai RADAN. CNC mašīna interpretē dizainu kā instrukcijas detaļu griešanai.
Spēja programmēt datorierīces, lai vadītu darbmašīnas, strauji palielina cehu produktivitāti, automatizējot augsti tehnoloģiskus un darbietilpīgus procesus. Automatizētie griezumi uzlabo gan ātrumu, gan precizitāti, ar kādu var izveidot detaļas, jo īpaši, ja materiāls ir kritiski svarīgs.
Bieži vien apstrādes procesiem ir nepieciešams izmantot vairākus instrumentus, lai veiktu vēlamos griezumus (piemēram, dažāda izmēra urbjus). CNC mašīnas parasti apvieno instrumentus kopējās vienībās vai kasetnēs, no kurām mašīna var tos paņemt. Vienkāršas mašīnas pārvietojas pa vienu vai divām asīm, savukārt modernas mašīnas pārvietojas sāniski pa x, y asīm, gareniski pa z asi un bieži vien rotē ap vienu vai vairākām asīm.
Daudzasu mašīnas spēj automātiski apgriezt detaļas, ļaujot noņemt materiālu, kas iepriekš atradās "apakšā". Tas novērš nepieciešamību darbiniekiem apgriezt prototipa sagatavi un ļauj apstrādāt visas puses bez manuālas iejaukšanās. Pilnībā automatizēti griezumi parasti ir precīzāki nekā tie, kas iespējami ar manuālu ievadi. Tomēr dažreiz apdares darbus, piemēram, kodināšanu, labāk veikt ar rokām, tāpat kā vienkāršus griezumus, kuru automatizēšanai būtu nepieciešams apjomīgs projektēšanas darbs.
CNC mašīnu veidi
CNC mašīnas parasti iedala vienā no divām vispārīgām kategorijām: konvencionālās apstrādes tehnoloģijas un jaunās apstrādes tehnoloģijas:
Konvencionālās tehnoloģijas
Urbji darbojas, griežot urbja uzgali un virzot to saskarē ar stacionāru sagataves bloku.
Virpas, kas ir urbju pretstats, griež materiāla bloku pret griezējinstrumentu (tā vietā, lai grieztu urbi un virzītu to saskarē ar materiālu). Virpas parasti saskaras ar materiālu, sāniski pārvietojot griezējinstrumentu, līdz tas pakāpeniski pieskaras rotējošajam materiālam.
Frēzēšanas mašīnas: frēzēšanas mašīnas, iespējams, ir mūsdienās visizplatītākās CNC mašīnas. Tās ietver rotējošu griezējinstrumentu izmantošanu, lai noņemtu materiālu no sagataves.
Jaunās tehnoloģijas
Elektriskā un/vai ķīmiskā apstrāde: Ir vairākas jaunas tehnoloģijas, kas izmanto specializētas metodes materiāla griešanai. Piemēri ietver elektronu kūļa apstrādi, elektroķīmisko apstrādi, elektroerozijas apstrādi (EDM), fotoķīmisko apstrādi un ultraskaņas apstrādi.
Lielākā daļa šo tehnoloģiju ir augsti specializētas un tiek izmantotas īpašos gadījumos masveida ražošanai, kurā tiek izmantots noteikta veida materiāls.
Citi griešanas veidi
Ir vairākas citas jaunas tehnoloģijas, kas materiāla griešanai izmanto dažādus veidus. Piemēri ietver caurumošanas mašīnas, lāzergriešanas mašīnas, skābekļa-degvielas griešanu, plazmas griešanu un ūdens strūklas griešanas tehnoloģiju.
Izmantotie materiāli: CNC mašīnā var izmantot gandrīz jebkuru materiālu. Tas tiešām ir atkarīgs no pielietojuma. Izplatītākie materiāli ir metāli, piemēram, alumīnijs, misiņš, varš, tērauds un titāns, kā arī koks, putuplasts, stiklšķiedra un plastmasa, piemēram, polipropilēns.
Pielietojums ātrai prototipēšanai: CNC mašīnas bija pirmais lielais sasniegums ātrās prototipēšanas jomā. Pirms skaitliskās vadības (perforētās lentes tehnoloģijas gadījumā) un datorizētās skaitliskās vadības (ar analogo un digitālo skaitļošanu), detaļas bija jāapstrādā ar rokām. Tas neizbēgami izraisīja lielākas kļūdu robežas gala prototipos un vēl jo vairāk tad, ja mašīnas tika manuāli izmantotas liela mēroga ražošanai.
Kurš ir labāks? CNC vai 3D drukāšana?
Patiesība ir tāda, ka tas ir atkarīgs no materiāla, detaļas sarežģītības un ekonomiskajiem faktoriem. 3D drukāšanas tehnoloģija, piemēram, FDM mašīnas, veido detaļas no apakšas uz augšu. Tās var izveidot sarežģītas formas un iekšējos komponentus nedaudz vieglāk nekā CNC mašīna. Turpretī konvencionālās CNC mašīnas ir nedaudz ierobežotas ar pieejamajiem instrumentiem un rotācijas asīm, ko mašīna spēj izmantot. No otras puses, FDM prototipēšana ir daudz vairāk ierobežota ar materiāliem nekā mehāniski apstrādāts materiāla bloks. Piemēram, ja jums ir nepieciešams elastīgas eņģes prototips, jūs vēlēsities izmantot CNC un polipropilēnu. Gandrīz jebko var apstrādāt mehāniski, savukārt 3D drukāšanai piemērotos pavedienos ir pielāგoti tikai daži materiāli.
Pielietojums ražošanā: Daudzas jaunas CNC speciālās mašīnas ir būvētas īpaši nišas ražošanas procesiem. Piemēram, elektroķīmisko apstrādi izmanto, lai grieztu ļoti izturīgus metāla izstrādājumus, kas citādi nebūtu iespējams. Konvencionālās CNC mašīnas ir daudzpusīgākas, un tās parasti var izmantot gan prototipu izstrādei, gan ražošanai.
Avots: www.creativemechanisms.com
IMA informācija
Atkarībā no situācijas un to detaļu veida, kas ja tiek ražotas vai kuras plānots ražot nākotnē, ražošanas uzņēmumam jāizvēlas nepieciešamais CNC mašīnas veids, kurā investēt. Labākie Itālijas ražotāji, Italian Machinery Association biedri, piedāvā savus plašākos risinājumus, lai apmierinātu jebkura veida vajadzības.
