Mashine za CNC ni nini?

Historia ya Mashine za CNC
John T. Parsons (1913-2007) wa Parsons Corporation huko Traverse City, MI inachukuliwa kuwa waanzilishi wa udhibiti wa nambari, mtangulizi wa mashine ya kisasa ya CNC.Kwa kazi yake, John Parsons ameitwa baba wa mapinduzi ya 2 ya viwanda.Alihitaji kutengeneza vile vile vya helikopta na haraka akagundua kuwa mustakabali wa utengenezaji ulikuwa unaunganisha mashine na kompyuta.Leo, sehemu zinazotengenezwa na CNC zinaweza kupatikana katika karibu kila tasnia.Kwa sababu ya mashine za CNC, tuna bidhaa za bei ya chini, ulinzi wa taifa wenye nguvu na hali ya juu ya maisha kuliko inavyowezekana katika ulimwengu usio na viwanda.Katika makala haya, tutachunguza asili ya mashine ya CNC, aina tofauti za mashine za CNC, programu za mashine za CNC na mazoea ya kawaida ya maduka ya mashine ya CNC.

Mashine Hukutana na Kompyuta
Mnamo 1946, neno "kompyuta" lilimaanisha mashine ya kuhesabu inayoendeshwa na kadi ya punch.Ingawa Parsons Corporation ilikuwa imetengeneza propela moja tu hapo awali, John Parsons alishawishi Helikopta ya Sikorsky kwamba inaweza kutoa violezo sahihi kabisa vya kuunganisha na kutengeneza propela.Aliishia kuvumbua mbinu ya kompyuta ya punch-card kukokotoa pointi kwenye blade ya rota ya helikopta.Kisha akawaamuru waendeshaji kugeuza magurudumu kwenye sehemu hizo kwenye mashine ya kusagia ya Cincinnati.Alifanya shindano la jina la mchakato huu mpya na alitoa $ 50 kwa mtu ambaye aliunda "Udhibiti wa Nambari" au NC.

Mnamo 1958, alifungua hati miliki ya kuunganisha kompyuta kwenye mashine.Ombi lake la hataza lilifika miezi mitatu kabla ya MIT, ambaye alikuwa akifanya kazi kwenye wazo ambalo alikuwa ameanza.MIT ilitumia dhana zake kutengeneza vifaa asili na mwenye leseni ya Bw. Parsons (Bendix) aliyepewa leseni ndogo ya IBM, Fujitusu, na GE, miongoni mwa zingine.Dhana ya NC ilichelewa kupatikana.Kulingana na Bw. Parsons, watu waliokuwa wakiuza wazo hilo walikuwa watu wa kompyuta badala ya kutengeneza watu.Kufikia mapema miaka ya 1970, hata hivyo, jeshi la Marekani lenyewe lilieneza matumizi ya kompyuta za NC kwa kujenga na kukodisha kwa watengenezaji wengi.Kidhibiti cha CNC kilibadilika sambamba na kompyuta, kikiendesha tija zaidi na zaidi na otomatiki katika michakato ya utengenezaji, haswa utengenezaji.

CNC Machining ni nini?
Mashine za CNC zinatengeneza sehemu kote ulimwenguni kwa karibu kila tasnia.Wanaunda vitu kutoka kwa plastiki, metali, alumini, mbao na vifaa vingine vingi ngumu.Neno "CNC" linasimama kwa Udhibiti wa Nambari za Kompyuta, lakini leo kila mtu anaiita CNC.Kwa hivyo, unafafanuaje mashine ya CNC?Mashine zote za kudhibiti mwendo otomatiki zina vipengele vitatu vya msingi - kazi ya kuamrisha, mfumo wa kiendeshi/mwendo, na mfumo wa maoni.Uchimbaji wa CNC ni mchakato wa kutumia zana ya mashine inayoendeshwa na kompyuta ili kutoa sehemu kutoka kwa nyenzo ngumu katika umbo tofauti.

CNC inategemea maagizo ya kidijitali ambayo kwa kawaida hutengenezwa kwenye Kompyuta Aided Manufacturing (CAM) au programu ya Usanifu wa Kompyuta (CAD) kama vile SolidWorks au MasterCAM.Programu huandika msimbo wa G ambao kidhibiti kwenye mashine ya CNC kinaweza kusoma.Programu ya kompyuta kwenye kidhibiti hufasiri muundo na kusogeza zana za kukata na/au kifaa cha kufanya kazi kwenye shoka nyingi ili kukata umbo linalohitajika kutoka kwa kitengenezo.Mchakato wa kukata kiotomatiki ni haraka zaidi na sahihi zaidi kuliko harakati za mwongozo za zana na vifaa vya kazi ambavyo hufanywa kwa levers na gia kwenye vifaa vya zamani.Mashine za kisasa za CNC hushikilia zana nyingi na hufanya aina nyingi za kupunguzwa.Idadi ya ndege zinazotembea (shoka) na nambari na aina za zana ambazo mashine inaweza kufikia kiotomatiki wakati wa mchakato wa uchakataji huamua jinsi kipengee cha kazi ambacho CNC inaweza kutengeneza.

Jinsi ya kutumia Mashine ya CNC?
Mafundi wa CNC lazima wapate ujuzi katika upangaji programu na ufanyaji kazi wa chuma ili kutumia kikamilifu nguvu ya mashine ya CNC.Shule za biashara ya kiufundi na programu za uanafunzi mara nyingi huwaanzisha wanafunzi kwenye lathe za mwongozo ili kupata hisia za jinsi ya kukata chuma.Mhandisi anapaswa kuwa na uwezo wa kuona vipimo vyote vitatu.Leo programu hurahisisha zaidi kuliko hapo awali kutengeneza sehemu ngumu, kwa sababu umbo la sehemu linaweza kuchorwa karibu na kisha njia za zana zinaweza kupendekezwa na programu kutengeneza sehemu hizo.

Aina ya Programu Inayotumika Kawaida katika Mchakato wa Uchimbaji wa CNC
Mchoro wa Usaidizi wa Kompyuta (CAD)
Programu ya CAD ndio mahali pa kuanzia kwa miradi mingi ya CNC.Kuna vifurushi vingi tofauti vya programu za CAD, lakini zote hutumiwa kuunda miundo.Programu maarufu za CAD ni pamoja na AutoCAD, SolidWorks, na Rhino3D.Pia kuna suluhu za CAD zilizo kwenye wingu, na zingine hutoa uwezo wa CAM au kuunganishwa na programu ya CAM bora kuliko zingine.

Utengenezaji wa Usaidizi wa Kompyuta (CAM)
Mashine za CNC mara nyingi hutumia programu iliyoundwa na programu ya CAM.CAM huruhusu watumiaji kusanidi "mti wa kazi" ili kupanga utiririshaji wa kazi, kuweka njia za zana na kuendesha uigaji wa kukata kabla ya mashine kufanya ukata wowote halisi.Mara nyingi programu za CAM hufanya kazi kama programu jalizi kwa programu ya CAD na kutoa msimbo wa g unaoambia zana za CNC na sehemu za kusongesha mahali pa kwenda.Wachawi katika programu ya CAM hurahisisha zaidi kuliko hapo awali kupanga mashine ya CNC.Programu maarufu ya CAM ni pamoja na Mastercam, Edgecam, OneCNC, HSMWorks, na Solidcam.Mastercam na Edgecam huchukua karibu 50% ya hisa ya juu ya soko la CAM kulingana na ripoti ya 2015.

Udhibiti wa Nambari Uliosambazwa ni nini?
Udhibiti wa Nambari wa Moja kwa moja ambao ulikuja kuwa Udhibiti wa Nambari uliosambazwa (DNC)
Udhibiti wa Nambari wa Moja kwa Moja ulitumiwa kudhibiti programu za NC na vigezo vya mashine.Iliruhusu programu kuhamia mtandao kutoka kwa kompyuta kuu hadi kwenye kompyuta za ndani zinazojulikana kama vitengo vya kudhibiti mashine (MCU).Hapo awali iliitwa "Udhibiti wa Nambari wa Moja kwa Moja," ilipita hitaji la mkanda wa karatasi, lakini kompyuta ilipopungua, mashine zake zote zilianguka.

Udhibiti wa Nambari uliosambazwa hutumia mtandao wa kompyuta kuratibu uendeshaji wa mashine nyingi kwa kulisha programu kwa CNC.Kumbukumbu ya CNC inashikilia programu na opereta anaweza kukusanya, kuhariri na kurudisha programu.

Programu za kisasa za DNC zinaweza kufanya yafuatayo:
● Kuhariri - Inaweza kuendesha programu moja ya NC huku nyingine zikihaririwa.
● Linganisha - Linganisha programu za NC asili na zilizohaririwa kando na uone mabadiliko.
● Anzisha upya - Zana inapovunjika, programu inaweza kusimamishwa na kuwasha upya pale ilipoishia.
● Ufuatiliaji wa kazi - Waendeshaji wanaweza kuangalia kazi na kufuatilia usanidi na muda wa utekelezaji, kwa mfano.
● Kuonyesha michoro - Onyesha picha, michoro ya CAD ya zana, mipangilio na sehemu za kumaliza.
● Miingiliano ya hali ya juu ya skrini - Upangaji wa mguso mmoja.
● Udhibiti wa hali ya juu wa hifadhidata - Hupanga na kudumisha data ambapo inaweza kupatikana kwa urahisi.

Ukusanyaji wa Data ya Utengenezaji (MDC)
Programu ya MDC inaweza kujumuisha utendakazi wote wa programu ya DNC pamoja na kukusanya data ya ziada na kuichanganua kwa ufanisi wa jumla wa vifaa (OEE).Ufanisi wa Jumla wa Kifaa hutegemea mambo yafuatayo: Ubora - idadi ya bidhaa zinazokidhi viwango vya ubora kati ya bidhaa zote zinazozalishwa Upatikanaji - asilimia ya muda uliopangwa ambao kifaa maalum kinafanya kazi au kuzalisha sehemu Utendaji - kasi halisi ya uendeshaji ikilinganishwa na uendeshaji uliopangwa au bora. kiwango cha vifaa.

OEE = Ubora x Upatikanaji x Utendaji
OEE ni kipimo kikuu cha utendakazi (KPI) kwa maduka mengi ya mashine.

Suluhisho za Ufuatiliaji wa Mashine
Programu ya ufuatiliaji wa mashine inaweza kujengwa katika programu ya DNC au MDC au kununuliwa tofauti.Kwa kutumia suluhu za ufuatiliaji wa mashine, data ya mashine kama vile kuweka mipangilio, muda wa kufanya kazi na muda wa kufanya kazi hukusanywa kiotomatiki na kuunganishwa na data ya binadamu kama vile misimbo ili kutoa uelewa wa kihistoria na wa wakati halisi wa jinsi kazi zinavyoendeshwa.Mashine za kisasa za CNC hukusanya kiasi cha aina 200 za data, na programu ya ufuatiliaji wa mashine inaweza kufanya data hiyo kuwa muhimu kwa kila mtu kutoka ghorofa ya duka hadi ghorofa ya juu.Kampuni kama vile Memex hutoa programu (Tempus) ambayo inachukua data kutoka kwa aina yoyote ya mashine ya CNC na kuweka katika umbizo la hifadhidata sanifu ambalo linaweza kuonyeshwa katika chati na grafu zenye maana.Kiwango cha data kinachotumiwa na masuluhisho mengi ya ufuatiliaji wa mashine ambacho kimepata mafanikio nchini Marekani kinaitwa MTConnect.Leo zana nyingi mpya za mashine za CNC huja na vifaa vya kutoa data katika umbizo hili.Mashine za zamani bado zinaweza kutoa habari muhimu na adapta.Ufuatiliaji wa mashine kwa ajili ya mashine za CNC umekuwa shirikishi ndani ya miaka michache iliyopita, na suluhu mpya za programu hutengenezwa kila mara.

Je! ni aina gani tofauti za mashine za CNC?
Kuna isitoshe aina tofauti za mashine za CNC leo.Mashine za CNC ni zana za mashine ambazo hukata au kuhamisha nyenzo kama ilivyopangwa kwenye kidhibiti, kama ilivyoelezwa hapo juu.Aina ya kukata inaweza kutofautiana kutoka kukata plasma hadi kukata leza, kusaga, kuelekeza, na lathes.Mashine za CNC zinaweza kuchukua na kusonga vitu kwenye mstari wa kusanyiko.

Chini ni aina za msingi za mashine za CNC:
Lathes:Aina hii ya CNC inageuka workpiece na kusonga chombo cha kukata kwenye workpiece.Lathe ya msingi ni mhimili 2, lakini shoka nyingi zaidi zinaweza kuongezwa ili kuongeza ugumu wa kukata iwezekanavyo.Nyenzo huzunguka kwenye spindle na inasisitizwa dhidi ya chombo cha kusaga au kuchonga ambacho hufanya sura inayotaka.Lathes hutumiwa kutengeneza vitu vyenye ulinganifu kama vile tufe, koni, au silinda.Mashine nyingi za CNC zina kazi nyingi na zinachanganya aina zote za kukata.

Vipanga njia:Vipanga njia vya CNC kawaida hutumiwa kukata vipimo vikubwa katika mbao, chuma, karatasi na plastiki.Routa za kawaida hufanya kazi kwenye uratibu wa mhimili-3, ili waweze kukata kwa vipimo vitatu.Hata hivyo, unaweza pia kununua mashine 4,5 na 6-axis kwa mifano ya mfano na maumbo tata.

Usagaji:Mashine za kusaga kwa mikono hutumia magurudumu ya mikono na skrubu za risasi kueleza zana ya kukata kwenye kifaa cha kufanyia kazi.Katika kinu cha CNC, CNC husogeza skrubu za mpira zenye usahihi wa hali ya juu hadi kwa viwianishi vilivyopangwa badala yake.Mashine za kusaga za CNC huja katika safu pana ya saizi na aina na zinaweza kukimbia kwenye shoka nyingi.

Vikata Plasma:Mkataji wa plasma ya CNC hutumia laser yenye nguvu kukata.Wakataji wa plasma wengi hukata maumbo yaliyopangwa kutoka kwa karatasi au sahani.

Printa ya 3D:Printa ya 3D hutumia programu kuiambia mahali pa kuweka vipande vidogo vya nyenzo ili kuunda umbo linalohitajika.Sehemu za 3D hujengwa safu kwa safu kwa leza ili kuimarisha kioevu au nguvu kadiri tabaka zinavyokua.

Mashine ya kuchagua na kuweka:Mashine ya "chagua na kuweka" ya CNC hufanya kazi sawa na kipanga njia cha CNC, lakini badala ya kukata nyenzo, mashine ina nozzles nyingi ndogo ambazo huchukua vipengele kwa kutumia utupu, kuvipeleka kwenye eneo linalohitajika na kuziweka chini.Hizi hutumiwa kutengeneza meza, bodi za mama za kompyuta na mikusanyiko mingine ya umeme (miongoni mwa mambo mengine.)

Mashine za CNC zinaweza kufanya mambo mengi.Leo, teknolojia ya kompyuta inaweza kuwekwa kwenye mashine inayowezekana tu.CNC inachukua nafasi ya kiolesura cha binadamu kinachohitajika kusogeza sehemu za mashine ili kupata matokeo yanayohitajika.CNC za leo zina uwezo wa kuanza na malighafi, kama kizuizi cha chuma, na kutengeneza sehemu ngumu sana yenye uvumilivu sahihi na kurudiwa kwa kushangaza.

Kuweka Yote Pamoja: Jinsi Duka za Mashine za CNC Hutengeneza Sehemu
Uendeshaji wa CNC unahusisha kompyuta (mtawala) na usanidi wa kimwili.Mchakato wa kawaida wa duka la mashine unaonekana kama hii:

Mhandisi wa kubuni huunda muundo katika programu ya CAD na kuituma kwa programu ya CNC.Mtayarishaji programu hufungua faili katika programu ya CAM ili kuamua juu ya zana zinazohitajika na kuunda programu ya NC kwa CNC.Yeye hutuma programu ya NC kwa mashine ya CNC na hutoa orodha ya usanidi sahihi wa zana kwa opereta.Opereta wa usanidi hupakia zana kama ilivyoelekezwa na hupakia malighafi (au sehemu ya kazi).Kisha yeye huendesha vipande vya sampuli na kuvipima kwa zana za uhakikisho wa ubora ili kuthibitisha kwamba mashine ya CNC inatengeneza sehemu kulingana na vipimo.Kwa kawaida, mwendeshaji wa usanidi hutoa makala ya kwanza kwa idara ya ubora ambayo huthibitisha vipimo vyote na kuzima kwenye usanidi.Mashine ya CNC au mashine zinazohusiana zimepakiwa na malighafi ya kutosha kutengeneza idadi inayotakiwa ya vipande, na opereta wa mashine husimama karibu ili kuhakikisha kuwa mashine inaendelea kufanya kazi, na kufanya sehemu zibainishwe.na ina malighafi.Kulingana na kazi, mara nyingi inawezekana kuendesha mashine za CNC "kuwasha" bila mwendeshaji.Sehemu zilizokamilishwa huhamishwa moja kwa moja kwenye eneo lililowekwa.

Watengenezaji wa leo wanaweza kubinafsisha karibu mchakato wowote unaopewa wakati wa kutosha, rasilimali na mawazo.Malighafi inaweza kuingia kwenye mashine na sehemu zilizokamilishwa zinaweza kutoka zikiwa zimefungwa tayari kwenda.Watengenezaji hutegemea anuwai ya mashine za CNC kutengeneza vitu haraka, kwa usahihi na kwa gharama nafuu.