Τι είναι η κατεργασία CNC και ποια είναι τα πλεονεκτήματα του CNC Machining Center

Ποια είναι η κατεργασία CNC και ποια είναι τα πλεονεκτήματα του CNC Machining Center;

Χάρτης προϊόντων επεξεργασίας CNC

Η κατεργασία CNC είναι μια από τις σημαντικότερες διαδικασίες παραγωγής για την κατασκευή μεταλλικών και πλαστικών εξαρτημάτων.

Με τη χαλαρή έννοια, η κατεργασία είναι οποιαδήποτε διαδικασία κατασκευής στην οποία το υλικό κόβεται από ένα συμπαγές μπλοκ. Η κατεργασία είναι γνωστή ως "αφαιρετική" διαδικασία παραγωγής, επειδή το υλικό αφαιρείται παρά εισάγεται. (Οι διαδικασίες που εισάγουν υλικό, όπως η εκτύπωση 3D, είναι γνωστές ως διαδικασίες "Additive Manufacturing".)

Το υλικό που χρησιμοποιείται στη διαδικασία κατεργασίας μπορεί να είναι μέταλλο, πλαστικό ή κάτι άλλο, και ο εξοπλισμός και τα μαχαίρια μπορούν να πάρουν διάφορες μορφές. Η διάτρηση, η στροφή και η άλεση είναι μόνο μερικές από τις μεθόδους που χρησιμοποιούνται για την απομάκρυνση του υλικού από ένα μπλοκ (που ονομάζεται συνήθως "τεμάχιο").

Όλες οι διαδικασίες κατεργασίας περιλαμβάνουν την ελεγχόμενη κίνηση των εργαλείων κοπής. Ωστόσο, η μεγαλύτερη διαφορά μεταξύ της παραδοσιακής τεχνολογίας επεξεργασίας και της σημερινής πιο προηγμένης τεχνολογίας είναι το μέσο ελέγχου.

Στις πρώτες ημέρες της μηχανικής κατεργασίας, όλα τα μαχαίρια ελέγχθηκαν σε κάποιο βαθμό με το χέρι. Οι μηχανικοί ρυθμίζουν με το χέρι τους μύλους και τους τόρνους τους, χρησιμοποιώντας μοχλούς ή τροχούς για να δείξουν τις αιχμηρές άκρες των εργαλείων κοπής στο κατάλληλο τμήμα του τεμαχίου. Αυτό εξακολουθεί να είναι μια κοινή τεχνική και οι επαγγελματίες μηχανικοί μπορούν να μηχανικά υλικά με υψηλή ακρίβεια. Οι ιχνηθέτες και τα πρότυπα είναι επίσης διαθέσιμα για τη βελτίωση της ακρίβειας και της επαναληψιμότητας.

Ωστόσο, υπάρχουν τώρα εναλλακτικές λύσεις για τη χειροκίνητη κατεργασία, η πιο σημαντική από τις οποίες είναι η κατεργασία CNC ή ο αριθμητικός έλεγχος υπολογιστών, ο οποίος εισήχθη στη δεκαετία του 1940 και του 1950.

Η κατεργασία CNC περιλαμβάνει τη χρήση ενός υπολογιστή για την καθοδήγηση εργαλείων κοπής ενός μηχανήματος. Αντί να βασίζεται σε έναν ανθρώπινο μηχανικό για να μετακινήσει το εργαλείο κοπής σε διάφορα μέρη του τεμαχίου, οι ψηφιακές οδηγίες καθοδηγούν το μηχάνημα σε ακριβείς συντεταγμένες που του επιτρέπουν να λειτουργεί χωρίς βοήθεια.

Η διαδικασία μηχανικής κατεργασίας CNC αρχίζει με ψηφιακό σχεδιασμό 3D του τμήματος, το οποίο δημιουργείται χρησιμοποιώντας λογισμικό σχεδιασμού με υπολογιστή (CAD). Το λογισμικό CAD επιτρέπει στους μηχανικούς να δημιουργούν οπτικές απεικονίσεις εξαρτημάτων: τα 3D σχήματα μπορούν να προσαρμοστούν στην οθόνη ανάλογα με τις ανάγκες και το λογισμικό μπορεί μερικές φορές να εκτελέσει προσομοιώσεις για να προβλέψει πώς θα λειτουργήσει ένας σχεδιασμός στον πραγματικό κόσμο.

Μόλις ολοκληρωθεί ο σχεδιασμός CAD, το λογισμικό κατασκευής (CAM) χρησιμοποιείται για να το μετατρέψει σε κάτι που ονομάζεται "G-Code", ο οποίος είναι ουσιαστικά μια σειρά οδηγιών για μια μηχανή CNC. Μια μηχανική μηχανή CNC Machining Center από μόνη της δεν μπορεί να καταλάβει 3D σχήματα σαν άνθρωπος, αλλά μπορεί να καταλάβει μια σειρά απλών οδηγιών που, όταν ακολουθείται, τελικά θα οδηγήσει στη δημιουργία ενός 3D σχήματος.

Ο κώδικας G περιέχει πληροφορίες όπως πότε και πού πρέπει να κινούνται οι κινητήρες του μηχανήματος, πόσο γρήγορα θα πρέπει να τρέχουν και πολλά άλλα. Αυτοί οι κινητήρες καθοδηγούν το μηχάνημα σύμφωνα με τις οδηγίες του G-κώδικα, ώστε να μπορεί να αφαιρέσει το υλικό από το κατάλληλο μέρος.

Αφού ακολουθήσετε όλες τις οδηγίες, το αποτέλεσμα θα είναι ένα πλήρες μέρος που ταιριάζει με το αρχικό σχέδιο που έγινε στο λογισμικό CAD. Η κατεργασία CNC μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιήσει το μέρος για τον τελικό σκοπό του, περαιτέρω βελτίωση ή επαναλαμβανόμενη αναπαραγωγή.

Ο μηχανικός σχεδιάζει το τμήμα χρησιμοποιώντας το λογισμικό CAD Ο σχεδιασμός μετατρέπεται σε G-Code Ο κώδικας G καθοδηγεί το εργαλείο ότι το εργαλείο αφαιρεί το υλικό από το τεμάχιο εργασίας το τεμάχιο εργασίας γίνεται το τελικό μέρος

Η μηχανική κατεργασία CNC είναι μια διαδικασία παραγωγής που χρησιμοποιείται ευρέως για πρωτότυπα και τμήματα παραγωγής. Αυτό είναι χάρη σε διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένου του κόστους, του χρόνου και των ειδικών μηχανικών πλεονεκτημάτων της μηχανικής επεξεργασίας του τμήματος.

Επειδή τα μηχανήματα CNC ακολουθούν τις οδηγίες του υπολογιστή, είναι εξαιρετικά ακριβείς ακριβείς από ό, τι ακόμη και ο πιο εξειδικευμένος ανθρώπινος μηχανικός. Οι περισσότερες μηχανές CNC είναι ακριβείς σε περίπου 0,02 mm, πράγμα που σημαίνει ότι τα σύνθετα μέρη μπορούν να κατασκευαστούν με πολύ στενές ανοχές.

Ένα από τα σπουδαία πράγματα για την παραγωγή εξαρτημάτων από τις οδηγίες του υπολογιστή είναι ότι αυτές οι οδηγίες μπορούν να εκτελεστούν ξανά και ξανά χωρίς να αλλάζουν τίποτα. Οι μηχανές CNC μπορούν να αναπαράγουν τα ίδια μέρη ξανά και ξανά, εφόσον ο ίδιος ο εξοπλισμός είναι καλά διατηρημένος.

Αυτό είναι πολύ πιο δύσκολο να γίνει με τις χειροκίνητες τεχνικές: είναι δύσκολο για τον καλύτερο μηχανικό να δημιουργεί ένα τέλειο αντίγραφο κάθε φορά.

Η επαναληψιμότητα έχει επίσης ευεργετικά αποτελέσματα στην κλιμάκωση της παραγωγής. Επειδή οι εργασίες κατεργασίας μπορούν να επαναληφθούν πολλές φορές (σε πολλαπλά μηχανήματα, εάν είναι απαραίτητο), η εταιρεία μπορεί γρήγορα να μετατρέψει ένα μόνο πρωτότυπο σε 100.000 πανομοιότυπα μέρη.

Ενώ όλος ο αυτοματισμός έχει ηθικές εκτιμήσεις, η χρήση μηχανών CNC μπορεί να μειώσει το κόστος παραγωγής σε σύγκριση με την παραδοσιακή κατεργασία. Μόλις δημιουργηθεί και αποστέλλεται ο κώδικας G στο μηχάνημα, μπορεί να αφεθεί χωρίς επίβλεψη.

Φυσικά, η μείωση της εργασίας επεξεργασίας δεν οδηγεί απαραιτήτως σε υπερβολικό ανθρώπινο δυναμικό. Αντ 'αυτού, αυτοί οι μηχανικοί μπορούν να επιλέξουν να επικεντρωθούν στο να δώσουν στο μέρος ένα ανώτερο φινίρισμα μόλις το τμήμα εγκαταλείψει τη μηχανή CNC.

Οι μηχανές CNC είναι σε θέση να χειριστούν μια ποικιλία υλικών και μπορούν να δημιουργήσουν μια σειρά σύνθετων σχημάτων. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούνται σε διάφορα

Τα περισσότερα εργαλεία μηχανής CNC μπορούν να λειτουργήσουν όλο το εικοσιτετράωρο και η συντήρηση είναι σχετικά απλή. Όσο τα εργαλεία κοπής διατηρούνται και αντικαθίστανται όταν είναι απαραίτητο, τα μηχανήματα CNC μπορούν να παρουσιάσουν εντυπωσιακή αντοχή, η οποία επιτρέπει την ταχεία μαζική παραγωγή.

Αν και η μηχανική κατεργασία CNC χρησιμοποιείται σε μια μεγάλη ποικιλία εφαρμογών, δεν είναι κατάλληλο για όλες τις εργασίες κατασκευής. Οι περιορισμοί του κυμαίνονται από γεωμετρικούς περιορισμούς έως εκτιμήσεις κόστους.

Μια μηχανή CNC είναι ένα πολύ πιο ακριβό κομμάτι εξοπλισμού από ένα χειροκίνητο μηχάνημα, και αυτό αντικατοπτρίζεται στην τιμή των επεξεργασμένων με CNC. Ωστόσο, καθώς τα CNC γίνονται πιο διαδεδομένα, αυτή η διαφορά τιμής θα γίνει μικρότερη.

Ο παράγοντας κόστους εξαρτάται επίσης σε μεγάλο βαθμό από την ποσότητα. Για εφάπαξ εξαρτήματα, η εκτύπωση 3D μπορεί να είναι μια φθηνότερη εναλλακτική λύση για την κατεργασία CNC. Για εκατοντάδες χιλιάδες μέρη, μια διαδικασία κατασκευής μεγάλης κλίμακας, όπως η χύτευση με έγχυση, μπορεί να είναι πιο οικονομικά αποδοτική.