Kas ir CNC mašīnas un kā tās izvēlēties?

CNC mašīnas ir galvenais rīks detaļu masveida apstrādei. Tā ir svarīga datorizētas projektēšanas sistēmu sastāvdaļa. CNC izveides princips ir vienkāršot tāda paša veida detaļu ražošanu.

CNC mašīna - ierīce ar ciparu vadību. Tās galvenā iezīme ir vienkārša viena veida un viena veida detaļu kopēšana: programmas attēls, kas ierakstīts tikai lasāmajā atmiņā, saskaņā ar kuru detaļas tiek frēzētas un zāģētas no darba zonā novietotām sagatavēm, izmantojot konveijera padeves mehānismu. Mašīnas, kas aprīkotas ar lāzera-plazmas pistoli, kas veic perfekti gludu primāro un sekundāro sagatavju griešanu, raksturo liela caurlaidspēja. Nedaudz zemāk tehnoloģiskā aprīkojuma ziņā ir virpošanas un frēzmašīnas, kas veic nelāzera (ar frēžu palīdzību) virpošanu, zāģēšanu un sagatavju rīvēšanu (urbšanu).

Mūsdienu CNC iekārtās nav nepieciešams pieslēgt ārēju datoru vai klēpjdatoru - iepriekšēja (operatora vadīta) programmētāja lomu, kas nosaka parametrus, pilda borta mikrodators, kas uzstādīts mašīnas nodalījumā, kas ir aizsargāts no elektriskiem trokšņiem. Mūsdienīgas CNC iekārtas var pieslēgt arī lokālajam serveru tīklam (LSS) caur LAN interfeisu un vadīt no jebkura uzņēmuma teritorijā esoša datora, kuram tīkla administrators atļauj pieeju šai iekārtai, jo tā strādā jau 20. gados, piemēram, ar tīkla printeriem un skeneriem.

CNC mašīnas konstrukcija ir tāda, ka tehniskā (elektromehāniskā) daļa ir stingri savienota ar elektronisko (ECU) un tajā pašā laikā ir atdalīta no tās, atdalīta no tās ierobežotajā ierīces iekšējā telpā.... Viena no CNC bloka dizaina iezīmēm ir ECU ekranēšana (aizsardzība) pret traucējumiem, ko rada elektromehāniskās ķēdes darba zonā un darbības režīma pārslēgšanas zonā. Šie traucējumi var "izsist" programmu, tāpēc borta vienplates dators tiek ne tikai noņemts no elektromehānikas (motoriem, sensoriem), bet arī ievietots aizsargātā tērauda kastē, kas ir droši iezemēta un gandrīz pilnībā darbosies. novērst statisko un trokšņu iekļūšanu CPU un citos svarīgos elektroniskajos orgānos.CNC bloka vadība.

Mini mājas mašīnas priekšrocība ir tā tas ir cienīgs risinājums jaunajiem speciālistiem, kuri sākuši apgūt CNC iekārtu operatora darba pamatus... CNC mašīnas tiek klasificētas pēc veikto darbību saraksta un pēc vadības sistēmas īpašībām. Neskatoties uz iesācēja pirmo un mānīgo iespaidu, ka šis "briesmonis" ir pārāk grūts, pamata paņēmienu apgūšana var ilgt no pusstundas līdz pat vairākām stundām. Iesācējs var ātri sastādīt savu pirmo algoritmu tādu detaļu apstrādei, kuru ražošanas process viņu interesē. Piemēram, viņam uz velosipēda jāizgatavo motora ģeneratora stiprinājums - uz šādas mašīnas viņš to ātri uzzīmēs, sagriezīs un sasmalcinās.

CNC mašīnas var strādāt ar akmeni, koku un tā atvasinājumiem, krāsainiem metāliem, tēraudu, plastmasu un kompozītmateriālu. Visu nosaka tikai vārpstas motora jauda - šādā blokā tā ir galvenā piedziņas funkcionālā vienība. Otrā vērtība sagataves materiāla izvēlei ir tērauda griezēju garums, diametrs, pārklājums - piemēram, ja iekārta frēzē. Ja jums ir darīšana ar urbjmašīnu, tad tās iespējas un frēzēšanas vienības iespējas bieži tiek apvienotas. Zāģmašīnas darbu veic frēzmašīna, bet urbjmašīnas darbu veic virpa.

Šādas mašīnas ir daudzfunkcionālas: tās apvieno universālā (ierīce griež un slīpē, izurbj detaļas dažādās izvirzījumos), darbvirsmas (sver ne vairāk kā vairākus desmitus kilogramu, der uz darbagalda ar galda virsmas laukumu 2) iespējas. m2). Vārpstas piedziņas jauda plastmasas un koka apstrādei, kā likums, nepārsniedz vairākus simtus vatu stundā, ko patērē no tīkla. Krāsainajiem metāliem jau ir nepieciešama jauda līdz kilovatam, bet tēraudiem - 1,5-2 kW. Daudzfunkcionālā mašīnā bieži vien nav atsauces uz konkrētiem materiālu veidiem. Attiecīgi ir jāiegādājas griezēji, urbji, vainagi, zāģu asmeņi, kas izgatavoti no ātrgaitas tērauda, ​​kā arī ar abrazīviem materiāliem.

Atbilstoši apstrādes veidiem CNC mašīnu klasifikācija paredz horizontālās (detaļu griešana to "guļus" stāvoklī) un vertikālās (tieši otrādi, šīs ierīces strādā ar "stāvošām" daļām, griežot uz augšu un uz leju) ierīces. Kombinētās vienības veic detaļu griešanu un urbšanu visās trīs plaknēs.

CNC iekārtu vadības sistēmai ir parastie "datora" raksturlielumi, piemēram: katra procesora kodola megahercu skaits, tā kodolu skaits, kā arī RAM (RAM) megabaitu (vai gigabaitu) skaits, brīvpiekļuves atmiņa). Kā atmiņas ierīce, tāpat kā parastajos galddatoros un klēpjdatoros, magnētiski optiskais diskdzinis ("cietais disks"), SSD (cietā diska cietais disks) vai eMMC atmiņa (kā vienplates klēpjdatoros, planšetdatoros un viedtālruņos, kas veic galvenokārt biroja darbus) tiek izmantots.

Tomēr neviena aparatūra pilnībā neizpaudīsies, kamēr tajā nebūs instalēta vadības programma. Mūsdienu pārnēsājamās CNC mašīnas izmanto operētājsistēmu, kuras pamatā ir programmatūras un grafikas kodols Linux vai Windows: ražošanas nolūkos mašīnas atmiņā tiek "iešūta" īpaša "nogriezta" versija, kas izveidota tikai darbam, nevis, piemēram, pilnvērtīgai sērfošanai tīmeklī, spēļu vadīšanai vai video skatīšanai. Tajā varat apstrādāt tikai detaļas, visam pārējam tas nav pieejams.

Modelis 1325 - viena no labākajām CNC iekārtām, kas paredzēta kā sākuma līmeņa ierīce darbgaldu speciālista prasmju apgūšanai. Zemas uzturēšanas izmaksas - pieder Start klasei (iesācējiem). Veic koka sagatavju trīsasu gravēšanu. Spēj pielietot vienkāršus modeļus ar divpusēju simetriju. Īpaša apmācība iesācējam, strādājot pie šādas ierīces, nav nepieciešama.

Darba zona ir 130x250x200 cm Tas sākas no starpfāzu sprieguma 380 volti. Tas tiek vadīts ar Mach3 sistēmas palīdzību, kas aprīkota ar dzesējamu vārpstas mehānismu, darbojas no vadības invertora un attīsta ātrumu līdz 24 000 apgriezieniem katru minūti. Ieeļļots ar rokām. Darbojas uz Artcam programmatūras bāzes, tas griež MDF un koka, akrila un citus (tostarp kompozītmateriālus) tīri nemetāliskus materiālus.

Modelis 2040 ATC CNC... Strādā uz CNC bāzes ar automātisko telefona centrāli. Ir iebūvēts griezēja žurnāls, kas ļauj ērti izvēlēties vajadzīgo griezēju. Griež, rievo nemetāliskus materiālus, griež tajos rievas un štancē sagataves, frēzē tās. Instrumenta maiņa notiek automātiski. Karuseļfrēzēšanas modelis ATC CNC ar darba laukumu 200x400x20 cm. Darbojas no trīsfāzu tīkla.Vārpsta patērē līdz 9 kW jaudu no tīkla, un tā ir aprīkota ar 11 kW japāņu servo.

Izgatavots uz T-veida vakuuma darba galda bāzes, eļļošana tiek automātiski ievadīta darba un rotācijas mehānismu zonā. Vakuuma sūknis noņem šķembas no darba zonas, palīdzot uzturēt darba zonu salīdzinoši tīru. Vakuumsūkņa jauda - 3 kW. Mašīna ir piemērota alumīnija virpošanai.

Modelis 1625 ir darba zona 2x5 m. Un darbojas arī no trīsfāzu tīkla. Galddatora ierīce ar īpašībām, kas līdzīgas iepriekšējai versijai. Atšķirība ir oscilatora griezēja klātbūtnē, kas ļauj sagriezt ādu un vielu. Griezēji ļauj strādāt ar alumīniju un jebkuriem nemetāliskiem vienkāršiem un kompozītmateriāliem. Griešanas precizitāte - 10 mikrometri. Nemetālu un alumīnija gravēšanu iespējams turpināt no darbības pārtraukšanas vietas.

Citi modeļi ļauj strādāt ar tēraudu, bronzu, duralumīniju, taču to jauda, ​​izmēri un aprīkojums izrādās vismaz vairākas reizes augstākas nekā iepriekš aprakstītajiem trim modeļiem. Tie atbalsta 5 asu (5 asu vadības) darbību. Dārgākās mašīnas ir aprīkotas ar lāzera lielgabalu, kas ģenerē līdz pat simtiem vatu jaudu punktā, kura diametrs ir mazāks par 1 mm, kas ļauj griezt tēraudu ar visaugstāko precizitāti.

Parastā CNC darbgaldu konfigurācija ietver rāmi (gultu), pārnesumkārbas un padeves bloku, augšējo balstu un aizmugurējo balstu, stieņa mehānismu un balstu. Visas detaļas un mezgli ir piestiprināti pie mašīnas rāmja, bez kuriem šī ierīce nevar darboties. Pārnesumkārba (pārnesumkārba) ir atbildīga par griezes momenta pārvadīšanu no vārpstas piedziņas. Turklāt pārraidīto griezes momentu uztver suporta funkcionālā vienība.

Galvas balstā ietilpst pārnesumkārba un pati vārpsta, skavas un rotējošās daļas, kas griež pagriežamo komponentu. Ar astes stieņa palīdzību virpotā daļa tiek fiksēta no pretējās puses - apstrādājamās detaļas centrālās daļas apstrādes momentos. Kodols ir rīvgriezējs vai urbšanas griezējs, kas nosaka izlīdzināšanu.

Šis elements ir stingri savienots ar aizmugurējo balstu. Slaids nosaka, cik stingri griezējs ir fiksēts un kādos virzienos tas kustas. CNC ierīces pilnīgumu papildina vakuuma galds, vakuumsūknis, kas savāc skaidas, un dzesēšanas iekārta griezējinstrumentiem. Lai uz īsu brīdi varētu pārvietoties prom no darba vietas, strādnieks (mašīnas operators) izmanto pārnēsājamu pulti.

Izvēlieties CNC mašīnu šādiem parametriem.

• Elektrības patēriņš. Ne katrā ražošanas cehā ir iespēja pieslēgties trīsfāžu barošanas spriegumam, nemaz nerunājot par privātmājām, piemēram, piepilsētas dzīvojamajā rajonā. Maz ticams, ka mājsaimniecības elektroinstalācija izturēs vairāk par 3,5 kW: parastās 16 ampēru automāti, kas uzstādīti uz skaitītāja, kā arī pats skaitītājs nevar darboties ar slodzes strāvu, kas lielāka par 16 ampēriem. Izvēlieties mašīnas ar jaudu ne vairāk kā 2-3 kW.
• Vārpstas motora ātrumam jābūt vismaz 10 000 minūtē. Pretējā gadījumā detaļu virpošana izrādīsies ne visai kvalitatīva, jo īpaši būs problemātiski veikt smalku gravēšanu un virpošanu ar mazākajām kontūrām.
• Darbs ar metāliem... Pat ne visai jaudīgas mašīnas ar augstu efektivitāti un apgriezieniem no 20 000 apgr./min var slīpēt vismaz tēraudu 3 un bronzu. Metālapstrāde ievērojami paplašina jūsu kā sava amata meistara nozīmi.
• Darba zonai jābūt pēc iespējas lielākai. Tas ļaus vienā plaknē slīpēt lielāku skaitu detaļu vai izgatavot lielākas sagataves.
• Frēžu, urbjmašīnu fiksēšanas un maiņas vienkāršība - bez šīs CNC ierīces īpašības var ciest jūsu efektivitāte, precīza lielu plānu izpilde, jo īpaši pareizi vaļīga griezēja dēļ jūs riskējat iegūt ievērojamu daļu no izbrāķētu detaļu.
• Darbība un dzesēšanas sistēma. Tas, cik kvalitatīvi un bez problēmām izrādās šie divi komponenti, ir atkarīgs ne tikai no griezēju un urbjmašīnu kalpošanas laika, bet arī no kopējā mehānikas kalpošanas laika CNC iekārtā.
• Vakuuma iesūkšana un vizieris... Šie divi faktori nosaka, cik tīra būs jūsu darba vieta pēc darba pabeigšanas.

Darbs ar DeskProto, VCarve Pro, ConstruCAM-3D, ArtCAM, NX CAM, SprutCAM un Mach3 programmatūru atšķiras tikai ar programmatūras saskarni un funkciju komplektu.

CNC iekārtu izmantošana ir attaisnojama akmens un kokapstrādes rūpniecībā, metālapstrādes nozarē un pat autoservisā, kur, piemēram, tiek izgatavotas rezerves daļas automašīnu karburatora dzinējiem. Bet CNC mašīna palīdzēs izgatavot dekoratīvas figūras, rotaslietas, kā arī frēzēt vai griezt sagataves no jebkura tērauda, ​​izmantojot lāzeru. CNC veic, piemēram, MDF durvju (durvju vērtnes) griešanu, slēdzeņu detaļu virpošanu un metāla-plastmasas logu pretuzlaušanas furnitūru. Šis saraksts draud kļūt bezgalīgs. Viens no tipiskiem piemēriem ir bronzas statuešu grebšana no ievērojamu personību portretiem, kas zīmēti trīsdimensiju formātā.

Mašīnas iestatīšana darbam tiek veikta saskaņā ar šādu shēmu.

• Atrodiet savam lietojumam piemērotāko griezēju. Pārbaudiet tā griešanas malu asumu.
• Novietojiet degli tam paredzētajā patronā. Pārbaudiet, vai tas ir droši nostiprināts.
• Iedarbiniet mašīnu bez sagatavēm.
• Programmējiet ierīci. Vecie CNC bloki tiek programmēti ar perfokartēm, jaunākie - ar to pašu AutoCAD (ievadot apstrādājamās daļas parametrus).
• Piekariet mašīnu un novietojiet sagatavi uz skatuves, ieslēdziet sūkni. Restartējiet iekārtu.
• Pēc detaļas pagriešanas apturiet mašīnu un noņemiet pagriezto sagatavi. Novietojiet nākamo. Ja nepieciešams, mainiet ievadītos parametrus un iedarbiniet mašīnu.
• Ja ir jāveic vairākkārtēja detaļu virpošana (kopēšana), tad darba zonā novietojiet nepieciešamo sagatavju skaitu, ieprogrammējiet CNC ierīci un iedarbiniet vārpstu. Daļas tiek pagrieztas automātiski.

Ne visi mašīnu modeļi ir modernizējami. Pirmajā posmā ir iespējams tikai instalēt jaudīgāku vienas borta borta datoru - un nomainīt Windows, piemēram, uz Linux sistēmu.

Kā izvēlēties CNC mašīnu, skatiet nākamo videoklipu.