Bilgisayar sayısal kontrolü (CNC), takım tezgahına bağlı bir mikrobilgisayara gömülü yazılım kullanılarak işleme takımlarının otomatik kontrolüdür. G kodu, CNC'de en yaygın kullanılan programlama dilidir.
İçindekiler
Tanımlar ve kavramlar
Bileşenler
Özellikler
Uygulamalar
Trendler
Sözlük
Tanımlar ve kavramlar
NC (Sayısal Kontrol)
NC, nesneleri (makine takımlarının konumu ve hareketi gibi) otomatik olarak kontrol etmek için dijital sinyalleri kullanan bir programlanabilir teknoloji biçimidir.
NC Teknolojisi
NC teknolojisi, belirli çalışma süreçlerini programlamak için sayıları, harfleri ve sembolleri kullanan otomatik kontrol teknolojisini ifade eder.
NC Sistemi
NC sistemi, NC teknolojisinin işlevlerini gerçekleştiren organik entegre yazılım ve donanım modülleri sistemini ifade eder. NC teknolojisinin taşıyıcısıdır.
CNC Sistemi (Bilgisayar Sayısal Kontrol Sistemi)
CNC (Computer Numerical Control) sistemi, çekirdeğinde bir bilgisayar bulunan sayısal kontrol sistemini ifade eder.
CNC Tezgah
Bir CNC makinesi, torna tezgahı gibi işleme sürecini kontrol etmek için Bilgisayar Sayısal Kontrol teknolojisini kullanan bir makineyi ifade eder, yönlendirici, öğütücü vb. veya CNC sistemi ile donatılmış bir takım tezgahı.
NC
Sayısal Kontrol (NC), bir operatörün takım tezgahlarıyla sayılar ve semboller aracılığıyla iletişim kurmasını sağlar.
CNC
CNC, imalat endüstrisine muazzam değişiklikler getiren Bilgisayar Sayısal Kontrolü anlamına gelir. CNC'li yeni takım tezgahları, endüstrinin tutarlı bir şekilde daha önce yalnızca hayal edilebilecek doğrulukta parçalar üretmesini sağlar. Program düzgün yazılmışsa ve bilgisayar doğru programlanmışsa, parçalar herhangi bir sayıda aynı doğruluk derecesi ile aynı şekilde çoğaltılabilir. Takım tezgahını kontrol eden çalıştırma komutları, inanılmaz hız, doğruluk, verimlilik ve tekrarlanabilirlik ile otomatik olarak yürütülür.
CNC işleme, bilgisayarlı bir üretim sürecidir. Makine, nereye ve hangi hızda hareket edeceğini söyleyen bir bilgisayara bağlıdır. İlk olarak, operatörün şekilleri çizmek ve makinenin izleyeceği takım yolunu oluşturmak için bir yazılım programı kullanması gerekir.
Endüstride sürekli artan kullanım, gerekli şekil ve doğruluktaki parçaları üretmek için takım tezgahlarını yönlendiren programların hazırlanması konusunda eğitimli personel ihtiyacını doğurmuştur. Yazarlar bu kılavuzu herkesin anlayabileceği mantıksal bir sıra ve basit bir dil kullanarak CNC'nin gizemini ortadan kaldırmak için bu kılavuzu hazırladılar. Programın nasıl hazırlanacağı adım adım anlatılıyor ve kullanıcıya yol gösterecek pratik örneklerle anlatılıyor.
Bileşenler
CNC teknolojisi, makine yatağı çerçevesi, sistem ve çevre teknolojisi olmak üzere üç ana unsurdan oluşur.
Makine çerçeve kiti yatak, sütun, kılavuz ray, çalışma masası ve takım tutucu ve takım magazini gibi diğer destekleyici parçaları içerir.
Sayısal kontrol sistemi giriş/çıkış ekipmanı, bilgisayarlı sayısal kontrol aygıtı, Programlanabilir Mantık Kontrolü (PLC), iş mili servo sürücü aygıtı, besleme servo sürücü aygıtı ve bir ölçüm aygıtından oluşur. Bunların arasında makine kontrol ünitesi (MCU), sayısal kontrol sisteminin çekirdeğini oluşturur.
Çevre birimi teknolojisi, aracı (araç sistemi), programlamayı ve yönetim teknolojisini içerir.
Özellikler
Yüksek doğruluk
CNC makineleri, hassas makineler ve otomatik kontrol sistemlerinden oluşan yüksek düzeyde entegre mekatronik ürünlerdir. Yüksek konumlandırma ve tekrar konumlandırma doğruluğuna sahiptirler. İletim sistemi ve yapısı, hataları azaltmak için son derece sağlam ve kararlıdır. Sonuç olarak, CNC makineleri, özellikle aynı partide üretilen parçaların tutarlılığında daha yüksek işleme doğruluğuna sahiptir. Sonuç olarak, ürün kalitesi sabittir ve geçiş oranı yüksektir, bu da sıradan takım tezgahlarında önemli bir gelişmedir.
Yüksek verim
CNC makineleri büyük miktarlarda malzemeyi tutarlı bir şekilde kesebilir ve bu da işlem süresinden etkili bir şekilde tasarruf sağlar. Ayrıca, yardımcı süreyi büyük ölçüde kısaltan otomatik hız değişimi, takım değişimi ve diğer birkaç otomatikleştirilmiş operasyonel fonksiyona sahiptirler. Kararlı bir işleme süreci oluşturulduktan sonra, işlemler arası inceleme veya ölçüm yapmaya gerek yoktur. Bu nedenle, CNC işleme verimliliği, sıradan takım tezgahlarının 3-4 katı, hatta bazen daha fazladır.
Yüksek uyarlanabilirlik
CNC tezgahları, işlenen parça programına göre otomatik işlem gerçekleştirir. İşleme nesnesi değiştirildiğinde, program değiştirildiği sürece master'lar ve şablonlar gibi özel proses ekipmanlarının kullanılmasına gerek yoktur. Bu, üretim hazırlık döngüsünü kısaltmaya ve ürün değişimini teşvik etmeye yardımcı olur.
Yüksek işlenebilirlik
Karmaşık eğrilere ve eğimli yüzeylere sahip bazı mekanik parçaların geleneksel manuel tekniklerle tamamlanması zor hatta imkansızdır, ancak CNC makineleri bu tür görevleri çok koordinatlı eksen bağlantısı kullanarak kolayca tamamlayabilir.
Yüksek ekonomik değer
CNC işleme merkezleri genellikle çok amaçlı bir makine kullanılarak toplu üretim için kullanılır. Parçaların çoğu, tek bir mengene sistemi kullanılarak işlenebilir, bu nedenle birkaç sıradan takım tezgahının yerini alabilir. Bu, bağlama hatalarını azaltır ve nakliye, ölçüm ve prosesler arasında bağlamadan tasarruf sağlarken aynı zamanda farklı takım tezgahlarının sayısını ve takım tezgahı alanını azaltır ve bunların tümü ekonomik faydalar sağlar.
Uygulamalar
Küresel olarak CNC teknolojisi ve ekipman uygulamaları açısından bakıldığında, ana uygulama alanları aşağıdaki gibidir:
Üretim endüstrisi
Makine imalatı endüstrisi, CNC teknolojisini ilk kullanan endüstridir ve çeşitli ulusal endüstriler için gelişmiş ekipman sağlamaktan sorumludur. Esas olarak modern askeri teçhizat için beş eksenli dikey işleme merkezlerinin, diğer beş eksenli işleme merkezlerinin, büyük ölçekli beş eksenli portal frezelemenin ve esnek motor, dişli kutusu ve krank mili üretim hatları için CNC makinelerinin geliştirilmesi ve üretilmesinde uygulanır. otomotiv endüstrisinde. CNC teknolojisi aynı zamanda yüksek hızlı işleme merkezlerinde, kaynak, montaj, boyama robotlarında, plaka lazer kaynak makinelerinde, lazer kesim makinelerinde, pervane, motor, jeneratör ve türbin kanadı parçalarını işleyen yüksek hızlı beş koordinatlı işleme merkezlerinde de kullanılmaktadır. havacılık, denizcilik ve enerji üretim endüstrileri, ağır hizmet tornalama ve frezeleme karmaşık işleme merkezleri vb.
Bilgi endüstrisi
Bilgisayarlardan ağlara, mobil iletişimlere, telemetriye, uzaktan kumandalara ve diğer ekipmanlara kadar bilgi endüstrisinde, süper hassas teknoloji ve nanoteknolojiye dayalı üretim ekipmanlarının benimsenmesi gerekmektedir. Bunlar arasında çip üretimi için tel birleştirme makineleri ve gofret litografi makineleri vb. bulunmaktadır. Bu makinelerin tamamının kontrolü CNC teknolojisi ile yapılmaktadır.
Tıbbi ekipman endüstrisi
Tıbbi malzeme endüstrisinde, CT tanı cihazları, tüm vücut tedavi makineleri ve görsel olarak yönlendirilen minimal invaziv cerrahi robotlar gibi birkaç modern tıbbi teşhis ve tedavi cihazı artık NC teknolojisini kullanıyor. Ayrıca ortodonti ve diş restorasyonunda da kullanılır.
Askeri teçhizat
Önemli miktarda modern askeri teçhizat, otomatik topçu nişan alma, radar izleme ve otomatik füze izleme dahil olmak üzere servo hareket kontrol teknolojisini kullanır.
Diğer endüstriler
Aydınlatma endüstrisinde baskı, tekstil, paketleme ve ağaç işleme makinelerinde çok eksenli servo kontrol kullanılır. Yapı malzemeleri endüstrisi, taş işleme için CNC su jeti kesme makinelerini ve cam işleme için CNC cam oyma makinelerini kullanır. Simmons yataklar CNC dikiş makinelerinde üretilmekte, giysi işlemede ise CNC nakış makinelerinde kullanılmaktadır. Sanat endüstrisinde, artan sayıda zanaat ve sanat eseri, yüksek performanslı teknolojiler kullanılarak üretiliyor. 5 eksenli CNC makineleri.
NC teknolojisinin uygulanması, geleneksel imalat endüstrilerine devrim niteliğinde değişiklikler getirerek onları sanayileşmenin sembolleri haline getirmekle kalmadı, aynı zamanda sürekli genişleyen uygulamasıyla, birçok önemli ulusal endüstriyi büyük ölçüde etkiledi. Bu hem ekonomiyi hem de insanların geçim kaynaklarını (IT, otomobiller vb.) etkiler. Bu endüstrilerin ihtiyaç duyduğu ekipmanın dijitalleştirilmesi önemli bir modern gelişme trendi haline geldiğinden, diğer endüstrilerde giderek daha önemli bir rol oynamaktadır.
Trendler
Şu anda, CNC makineleri aşağıdaki geliştirme eğilimlerini göstermektedir:
Yüksek hız ve yüksek hassasiyet
Yüksek hız ve hassasiyet, takım tezgahı geliştiricilerinin sonsuz özlemleridir. Bilim ve teknolojideki son hızlı gelişmelerle birlikte, elektromekanik ürün yedek parçalarına çok sayıda hızla ihtiyaç duyulmaktadır. Parça işlemenin hassasiyeti ve yüzey kalitesi de giderek yükseliyor. Bu karmaşık ve değişken pazarın ihtiyaçlarını karşılamak için mevcut takım tezgahları yüksek hızlı kesme, kuru kesme ve yarı kuru kesme yönünde ilerliyor ve işleme hassasiyeti sürekli gelişiyor. Ek olarak, elektrikli miller ve lineer motorlar, seramik bilyeli rulmanlar, yüksek hassasiyetli geniş kurşun içi boş iç soğutma, bilyalı somun güçlü soğutma, düşük sıcaklıkta yüksek hızlı vidalı bilye çiftleri, bilya kafesli lineer kılavuz çiftleri ve diğerlerinin kullanımı takım tezgahı bileşenleri çok başarılı bir şekilde tanıtıldı Takım tezgahının piyasaya sürülmesi, yüksek hızlı hassas takım tezgahlarının geliştirilmesini de kolaylaştırdı.
CNC makineleri, kayışlar, kasnaklar ve dişliler gibi geleneksel manuel bileşenlere olan ihtiyacı ortadan kaldıran ve bu nedenle ana sürücünün dönme eylemsizliğini büyük ölçüde azaltan ve iş milinin dinamik tepki hızını ve çalışma doğruluğunu iyileştiren bir elektrikli işmili kullanır. Böylece, iş mili yüksek hızda çalışırken titreşim ve gürültü sorunları gibi geleneksel kayış ve kasnak sorunları ortadan kalkar. Elektrikli miller 10000 dev/dak'nın üzerindeki hızlara ulaşabilir. Doğrusal motor, yüksek sürüş hızına, iyi hızlanma ve yavaşlama özelliklerine ve mükemmel tepki ve takip doğruluğuna sahiptir.
Doğrusal motorlu servo sürücülerin kullanılması, bilyalı vidalı ara iletim bağlantısını ve iletim boşluğunu (geri tepme dahil) ortadan kaldırır, hareket ataleti küçüktür, sistem sağlamlığı iyidir ve yüksek hızda tam olarak konumlandırılabilir, bunların tümü büyük ölçüde servo doğruluğunu geliştirin. Tüm yönlerde sıfır boşluk ve çok düşük yuvarlanma sürtünmesi nedeniyle, lineer yuvarlanma kılavuzu çifti yalnızca ihmal edilebilir düzeyde ısı oluşumuna maruz kalır. Ayrıca, tüm sürecin konumlandırma doğruluğunu ve tekrarlanabilirliğini artıran olağanüstü iyi termal kararlılığa sahiptir. Lineer motor ve lineer makaralı kılavuz çiftinin uygulanmasıyla, makinenin hızlı hareket hızı orijinal 10-20m/dk'dan 60-80m/dk'ya ve hatta bazen 120m/dk'ya kadar yükseltilebilir.
Yüksek güvenilirlik
Güvenilirlik, CNC makinelerinin önemli bir kalite göstergesidir. Makinenin yüksek performansını, hassasiyetini, verimliliğini ve diğer faydalarını koruyup koruyamayacağı, güvenilirliğine bağlıdır.
CAD ve modüler yapısal tasarım ile CNC Makine tasarımları
Bilgisayar uygulamalarının ve yazılım teknolojisinin yaygınlaşması ve gelişmesiyle birlikte CAD teknolojisi de yaygın bir şekilde gelişmiştir. CAD, sıkıcı manuel çizim işinin yerini alır ve en önemlisi, tasarım şeması seçimi ile statik ve dinamik karakteristik analizi, hesaplama ve tahmin gerçekleştirebilir. Ayrıca tüm büyük ölçekli makinelerin tasarımını optimize edebilir ve çalışan her parçanın dinamik simülasyonlarını gerçekleştirebilir. Modülerlik esas alınarak, tasarım aşamasında ürünün 3 boyutlu geometrik modeli ve gerçek rengi görülebilmektedir. CAD kullanımı ayrıca iş verimliliğini ve tek seferlik tasarım başarı oranlarını büyük ölçüde artırabilir, böylece deneme üretim döngüsünü kısaltabilir, tasarım maliyetlerini azaltabilir ve pazardaki rekabet gücünü artırabilir. Ayrıca takım tezgahı bileşenlerinin modüler tasarımı, tekrar eden işçiliği azaltır ve aynı zamanda pazara hızlı bir şekilde yanıt verebilir ve ürün geliştirme ve tasarım döngülerini kısaltabilir.
Fonksiyonel birleştirme
İşlevsel birleştirmenin amacı, takım tezgahı üretim verimliliğini daha da artırmak ve işleme dışı yardımcı zamanı en aza indirmektir. Fonksiyonların birleştirilmesi sayesinde takım tezgahının kullanım alanı genişletilebilir, verimlilik iyileştirilebilir ve çok amaçlı, çok fonksiyonlu bir makine gerçekleştirilebilir. CNC makineleri tornalama, taşlama ve frezeleme fonksiyonlarını gerçekleştirebilir. Baoji takım tezgahı fabrikası, aynı anda X ve Z eksenleri ile C ve Y eksenlerine sahip CX25Y CNC tornalama ve frezeleme bileşik merkezini başarıyla geliştirdi. Ofset deliklerin ve olukların düzlemsel frezelenmesi ve işlenmesi C ve Y eksenleri aracılığıyla gerçekleştirilebilir.
Makine ayrıca güçlü bir takım desteği ve bir alt iş mili ile donatılmıştır. Alt iş mili, yerleşik bir elektrikli iş mili yapısını benimser ve ana ve alt iş millerinin hız senkronizasyonu, sayısal kontrol sistemi aracılığıyla doğrudan gerçekleştirilebilir. Ek olarak, takım tezgahı iş parçası tüm işlemleri tek bir kenetlemede tamamlayabilir ve bu da verimliliği büyük ölçüde artırır.
Akıllı, ağ bağlantılı, esnek ve entegre
CNC ekipmanının belli bir zekası vardır. Bu zeka, sayısal kontrol sisteminin tüm yönlerini içerir. Proses parametreleri, işleme prosesinin uyarlanabilir kontrolü gibi, işleme verimliliği ve kalitesinde zekayı takip etmek için otomatik olarak oluşturulur. Sürüş performansı ve ileri besleme kontrolü, motor parametrelerinin kendi kendini uyarlamalı çalışması, otomatik yük tanımlama, otomatik model seçimi ve otomatik ayarlama gibi bağlantılar da geliştirilebilir. Akıllı otomatik programlama ve akıllı insan-makine arabirimi gibi basitleştirilmiş programlama ve işletim zekası elde edilebilir. Akıllı teşhis, izleme ve diğer özellikler, sistemin teşhisini ve bakımını kolaylaştırır.
Ağa bağlı sayısal kontrol ekipmanı şu anda takım tezgahı geliştirmede önemli bir noktadır. CNC ekipmanı ağı, bilgi entegrasyonu için üretim hatları, üretim sistemleri ve üretim işletmelerinin ihtiyaçlarını karşılayabilir ve ayrıca çevik üretim, sanal işletmeler ve küresel üretim gibi yeni üretim modelleri geliştirmenin temelini oluşturur.
Geliştirilmekte olan esnek otomasyon sistemlerine sahip mevcut CNC makineleri şunları içerir: nokta (bağımsız, işleme merkezi ve kompozit işleme makineleri), hat (FMC, FMS, FTL, FML) yüzey (atölyede bağımsız imalat adası, FA) ve gövde ( CIMS, dağıtılmış ağ entegre üretim sistemi).
Diğer ana odak, uygulama ve ekonomidir. Esnek otomasyon teknolojisi, üretim endüstrisinin dinamik pazar taleplerine uyum sağlaması ve ürünlerini hızla güncellemesi için ana araçtır. Odak noktası, ünite teknolojisinin geliştirilmesini ve iyileştirilmesini güçlendirmenin yanı sıra, ana hedef olarak kolay ağ oluşturma ve entegrasyon ile sistemin güvenilirliğini ve pratikliğini geliştirmektir. CNC bağımsız makineler, yüksek hassasiyet, yüksek hız ve yüksek esneklik yönünde gelişiyor. CNC makineleri ve onları oluşturan esnek üretim sistemleri, bilgi entegrasyonunu sağlamak için CAD, CAM, CAPP ve MTS ile kolayca bağlanabilir. Ağ sisteminin kendisi açıklık, entegrasyon ve zeka açısından geliştirilmektedir.
Sözlük
CNC: Bilgisayar sayısal kontrolü.
G-Kod: Makinenin hareket edeceği eksen noktalarını belirten, en yaygın kullanılan bilgisayarlı sayısal kontrol (NC) programlama dili.
CAD: Bilgisayar destekli tasarım.
CAM: Bilgisayar destekli üretim.
Grid: Milin minimum hareketi veya ilerlemesi. Düğme sürekli veya adım modunda değiştirildiğinde iş mili otomatik olarak bir sonraki ızgara konumuna hareket eder.
PLT (HPGL): CAD dosyaları tarafından desteklenen vektör tabanlı çizimleri yazdırmak için standart dil.
takım yolu: Bir iş parçasını işlemek için kesicinin izlediği, kullanıcı tanımlı, kodlanmış yol. Bir "cep" takım yolu iş parçasının yüzeyini keser; bir "profil" veya "kontur" takım yolu, farklı şekilli parçaları ayırmak için iş parçasını keser.
İnmek: Kesici takımın malzemeye daldığı Z yönündeki mesafe.
Adım atmak: Bir kesici aletin kesilmemiş malzemeye geçeceği X veya Y yönündeki maksimum mesafe.
step motor: Belirli bir sırayla sinyalleri veya "darbeleri" alarak ayrık adımlarla hareket eden ve böylece çok hassas konumlandırma ve hız kontrolü sağlayan bir DC motor.
Mil hızı: Kesici takım dönüş hızı (RPM).
geleneksel kesim: Kesici, besleme yönünün tersine dönerek minimum düzeyde gıcırdamaya neden olur, ancak bazı ahşaplarda yırtılmaya neden olabilir.
Çıkarma yöntemi: Bit, şekiller oluşturmak için katı ham madde parçalarını çıkarır (katkı yönteminin tersi).
İlerleme hızı: Kesici takımın iş parçası boyunca hareket ettiği hız.
Ana konum (makine sıfır noktası): Bir CNC'deki varsayılan orijin noktası, makine başlatıldığında ayarlanır ve fiziksel limit anahtarları tarafından belirlenir. Bir iş parçasını işlerken asıl iş kaynağını tanımlamaz.
Tırmanma kesimi: Malzemeyi kesme dönüşü ile aynı yönde besleme. Tırmanarak kesme, yırtılmayı önler ancak düz yivli uçta tırlama izlerine yol açabilir. Spiral yivli bir uç, gevezeliği azaltacaktır.
İş orijini (iş sıfır): Kafanın tüm kesimini buradan yapacağı, iş parçası için kullanıcı tarafından belirlenen sıfır noktası. X-, Y- ve Z- eksenleri sıfıra ayarlanır.
LCD: Sıvı kristal ekran (kontrolörde kullanılır).
U disk: Bir USB arabirimine takılan bir USB biçimindeki harici veri depolama sabit sürücüsü.
Kaynaktan stil cnc.
Sorumluluk Reddi: Yukarıda belirtilen bilgiler, Chovm.com'dan bağımsız olarak stylecnc tarafından sağlanmaktadır. Chovm.com, satıcının ve ürünlerin kalitesi ve güvenilirliği konusunda hiçbir beyanda bulunmaz ve garanti vermez.
