Kawalan berangka komputer (CNC) ialah kawalan automatik alat pemesinan menggunakan perisian yang dibenamkan dalam mikrokomputer yang dilampirkan pada alat mesin. G-code ialah bahasa pengaturcaraan yang paling banyak digunakan dalam CNC.
Jadual Kandungan
Definisi dan konsep
Komponen
Ciri-ciri
Aplikasi
Trend
Glosari
Definisi dan konsep
NC (Kawalan Berangka)
NC ialah satu bentuk teknologi boleh atur cara yang menggunakan isyarat digital untuk mengawal objek secara automatik (seperti kedudukan dan gerakan alatan mesin).
Teknologi NC
Teknologi NC merujuk kepada teknologi kawalan automatik yang menggunakan nombor, huruf dan simbol untuk memprogram proses kerja tertentu.
Sistem NC
Sistem NC merujuk kepada sistem bersepadu organik modul perisian dan perkakasan yang merealisasikan fungsi teknologi NC. Ia adalah pembawa teknologi NC.
Sistem CNC (Sistem Kawalan Berangka Komputer)
Sistem CNC (Computer Numerical Control) merujuk kepada sistem kawalan berangka dengan komputer sebagai terasnya.
Mesin CNC
Mesin CNC merujuk kepada mesin yang menggunakan teknologi Kawalan Berangka Komputer untuk mengawal proses pemesinan, seperti mesin pelarik, penghala, pengisar, dsb., atau alat mesin yang dilengkapi dengan sistem CNC.
NC
Kawalan Berangka (NC) membolehkan pengendali berkomunikasi dengan alatan mesin melalui nombor dan simbol.
CNC
CNC adalah singkatan kepada Computer Numerical Control, yang telah membawa perubahan besar kepada industri pembuatan. Alat mesin baharu dengan CNC membolehkan industri menghasilkan bahagian secara konsisten dengan ketepatan yang hanya boleh diimpikan sebelum ini. Bahagian boleh dihasilkan semula secara serupa dengan tahap ketepatan yang sama pada bila-bila masa jika program telah ditulis dengan betul dan komputer diprogramkan dengan betul. Arahan pengendalian yang mengawal alat mesin dilaksanakan secara automatik dengan kelajuan, ketepatan, kecekapan dan kebolehulangan yang menakjubkan.
Pemesinan CNC ialah proses pembuatan berkomputer. Mesin disambungkan ke komputer, yang memberitahunya ke mana hendak bergerak dan pada kelajuan berapa. Pertama, pengendali perlu menggunakan program perisian untuk melukis bentuk dan mencipta laluan alat yang akan diikuti oleh mesin.
Penggunaan yang semakin meningkat dalam industri telah mewujudkan keperluan untuk kakitangan yang terlatih dalam menyediakan program yang membimbing alatan mesin untuk menghasilkan bahagian bentuk dan ketepatan yang diperlukan. Penulis telah menyediakan panduan ini dengan mengambil kira ini, untuk mengeluarkan misteri dari CNC dengan menggunakan urutan logik dan bahasa mudah yang semua orang boleh faham. Cara menyediakan program diterangkan langkah demi langkah, dengan contoh praktikal untuk membimbing pengguna.
Komponen
Teknologi CNC terdiri daripada tiga elemen utama, iaitu kerangka katil mesin, sistem, dan teknologi persisian.
Kit rangka mesin termasuk katil, lajur, rel panduan, meja kerja dan bahagian sokongan lain seperti pemegang alat dan majalah alat.
Sistem kawalan berangka terdiri daripada peralatan input/output, peranti kawalan berangka komputer, Kawalan Logik Boleh Aturcara (PLC), peranti pemacu servo gelendong, peranti pemacu servo suapan dan peranti pengukur. Antaranya, unit kawalan mesin (MCU) merupakan teras kepada sistem kawalan berangka.
Teknologi persisian termasuk alat (sistem alat), pengaturcaraan, dan teknologi pengurusan.
Ciri-ciri
ketepatan yang tinggi
Mesin CNC ialah produk mekatronik yang sangat bersepadu, terdiri daripada mesin ketepatan dan sistem kawalan automatik. Mereka mempunyai ketepatan kedudukan tinggi dan mengulangi kedudukan. Sistem penghantaran dan strukturnya sangat tegar dan stabil untuk mengurangkan ralat. Akibatnya, mesin CNC mempunyai ketepatan pemesinan yang lebih tinggi, terutamanya dalam ketekalan bahagian yang dihasilkan dalam kelompok yang sama. Hasilnya, kualiti produk adalah stabil dan kadar lulus adalah tinggi, yang merupakan peningkatan ketara pada alatan mesin biasa.
kecekapan tinggi
Mesin CNC boleh memotong sejumlah besar bahan secara konsisten yang menjimatkan masa pemprosesan dengan berkesan. Mereka juga mempunyai perubahan kelajuan automatik, perubahan alat, dan beberapa fungsi operasi automatik lain, yang memendekkan masa tambahan. Setelah proses pemprosesan yang stabil terbentuk, tidak perlu melakukan pemeriksaan atau pengukuran antara proses. Oleh itu, produktiviti pemesinan CNC adalah 3-4 kali ganda daripada alat mesin biasa, atau kadang-kadang lebih.
Kebolehsuaian yang tinggi
Mesin CNC melakukan pemprosesan automatik mengikut program bahagian yang diproses. Apabila objek pemesinan ditukar, tidak perlu menggunakan peralatan proses khas seperti induk dan templat, selagi program telah diubah. Ini membantu memendekkan kitaran penyediaan pengeluaran dan menggalakkan penggantian produk.
Kebolehmesinan yang tinggi
Sesetengah bahagian mekanikal dengan lengkung kompleks dan permukaan melengkung adalah sukar atau bahkan mustahil untuk dilengkapkan dengan teknik manual konvensional, tetapi mesin CNC boleh menyelesaikan tugas tersebut dengan mudah menggunakan pautan paksi berbilang koordinat.
Nilai ekonomi yang tinggi
Pusat pemesinan CNC biasanya digunakan untuk pengeluaran pukal menggunakan mesin pelbagai guna. Majoriti bahagian boleh diproses menggunakan sistem satu pengapit, oleh itu menggantikan beberapa alat mesin biasa. Ini mengurangkan ralat pengapit dan menjimatkan pengangkutan, pengukuran dan pengapitan antara proses, di samping mengurangkan bilangan alatan mesin yang berbeza dan kawasan alat mesin, yang kesemuanya membawa faedah ekonomi.
Aplikasi
Dari perspektif teknologi CNC dan aplikasi peralatan di seluruh dunia, bidang aplikasi utamanya adalah seperti berikut:
Industri pembuatan
Industri pembuatan mesin adalah yang pertama menggunakan teknologi CNC dan bertanggungjawab menyediakan peralatan canggih untuk pelbagai industri negara. Ia digunakan terutamanya dalam pembangunan dan pembuatan pusat pemesinan menegak lima paksi untuk peralatan ketenteraan moden, pusat pemesinan lima paksi lain, pengilangan gantri lima paksi berskala besar, dan mesin CNC untuk enjin fleksibel, kotak gear, dan barisan pembuatan aci engkol dalam industri automotif. Teknologi CNC juga digunakan dalam pusat pemesinan berkelajuan tinggi, kimpalan, pemasangan, robot pengecatan, mesin kimpalan laser plat, mesin pemotong laser, pusat pemesinan lima koordinat berkelajuan tinggi yang mesin kipas, enjin, penjana dan bahagian bilah turbin dalam industri penerbangan, marin dan penjanaan kuasa, pemusingan tugas berat, dan pusat pemesinan kompleks penggilingan, dsb.
Industri maklumat
Dalam industri maklumat, daripada komputer ke rangkaian, komunikasi mudah alih, telemetri, alat kawalan jauh dan peralatan lain, adalah perlu untuk mengguna pakai peralatan pembuatan berdasarkan teknologi super-ketepatan dan nanoteknologi. Ini termasuk mesin pengikat wayar untuk pembuatan cip dan mesin litografi wafer, dsb. Kawalan semua mesin ini dilakukan melalui teknologi CNC.
Industri peralatan perubatan
Dalam industri bekalan perubatan, beberapa peralatan diagnosis dan rawatan perubatan moden kini menggunakan teknologi NC, seperti instrumen diagnostik CT, mesin rawatan seluruh badan dan robot pembedahan berpandukan visual invasif minima. Ia juga digunakan dalam ortodontik dan pemulihan pergigian.
Peralatan ketenteraan
Sebilangan besar peralatan ketenteraan moden menggunakan teknologi kawalan gerakan servo, termasuk sasaran artileri automatik, pengesanan radar dan pengesanan peluru berpandu automatik.
Industri lain
Dalam industri pencahayaan, mesin percetakan, tekstil, pembungkusan dan kerja kayu menggunakan kawalan servo berbilang paksi. Industri bahan binaan menggunakan mesin pemotong waterjet CNC untuk pemprosesan batu dan mesin ukiran kaca CNC untuk pemprosesan kaca. Tilam Simmons dihasilkan menggunakan mesin jahit CNC, dan mesin sulaman CNC digunakan dalam pemprosesan pakaian. Dalam industri seni, semakin banyak kraf dan karya seni dihasilkan menggunakan prestasi tinggi CNC 5 paksi mesin.
Aplikasi teknologi NC bukan sahaja membawa perubahan revolusioner kepada industri pembuatan tradisional, menjadikannya simbol perindustrian tetapi juga dengan aplikasinya yang sentiasa berkembang, ia telah banyak memberi kesan kepada beberapa industri penting negara. Ini menjejaskan kedua-dua ekonomi dan mata pencarian rakyat (IT, kereta, dll.). Ia memainkan peranan yang semakin penting dalam industri lain kerana pendigitalan peralatan yang diperlukan oleh industri ini telah menjadi trend pembangunan moden yang utama.
Trend
Pada masa ini, mesin CNC menunjukkan trend pembangunan berikut:
Kelajuan tinggi dan ketepatan tinggi
Kelajuan dan ketepatan tinggi adalah aspirasi abadi pembangun alat mesin. Dengan kemajuan pesat dalam sains dan teknologi baru-baru ini, alat ganti produk elektromekanikal diperlukan dengan cepat dalam jumlah yang banyak. Ketepatan dan kualiti permukaan pemprosesan bahagian juga menjadi lebih tinggi dan lebih tinggi. Untuk memenuhi keperluan pasaran yang kompleks dan berubah-ubah ini, alatan mesin semasa sedang maju ke arah pemotongan berkelajuan tinggi, pemotongan kering dan pemotongan separa kering, dan ketepatan pemesinan sentiasa bertambah baik. Di samping itu, penggunaan gelendong elektrik dan motor linear, galas bebola seramik, penyejukan dalaman berongga plumbum besar berketepatan tinggi, penyejukan kuat kacang bola, pasangan skru bola berkelajuan tinggi suhu rendah, pasangan panduan linear dengan sangkar bola, dan komponen alat mesin lain, telah diperkenalkan dengan sangat berjaya Pelancaran alat mesin juga telah memudahkan pembangunan alat mesin berketepatan tinggi.
Mesin CNC menggunakan gelendong elektrik, yang menghilangkan keperluan untuk komponen manual tradisional seperti tali pinggang, takal, dan gear, dan oleh itu sangat mengurangkan inersia putaran pemacu utama dan meningkatkan kelajuan tindak balas dinamik dan ketepatan kerja gelendong. Oleh itu, masalah tali pinggang dan takal tradisional apabila gelendong berjalan pada kelajuan tinggi, seperti masalah getaran dan bunyi, disinari. Spindle elektrik boleh mencapai kelajuan lebih daripada 10000r/min. Motor linear mempunyai kelajuan pemacu yang tinggi, ciri pecutan dan nyahpecutan yang baik, dan tindak balas yang sangat baik dan ketepatan berikut.
Penggunaan pemacu servo motor linear menghapuskan pautan penghantaran perantara skru bola dan jurang penghantaran (termasuk tindak balas), inersia gerakan adalah kecil, ketegaran sistem adalah baik, dan ia boleh diposisikan dengan tepat pada kelajuan tinggi, semuanya meningkatkan ketepatan servo. Disebabkan kelegaan sifarnya dalam semua arah dan geseran guling yang sangat rendah, pasangan pemandu guling linear hanya mengalami penjanaan haba yang boleh diabaikan. Ia juga mempunyai kestabilan terma yang sangat baik yang meningkatkan ketepatan kedudukan dan kebolehulangan keseluruhan proses. Melalui aplikasi motor linear dan pasangan panduan rolling linear, kelajuan bergerak pantas mesin boleh ditingkatkan daripada 10-20m/min asal kepada 60-80m/min, atau kadangkala setinggi 120m/min.
Kebolehpercayaan yang tinggi
Kebolehpercayaan adalah penunjuk kualiti utama mesin CNC. Sama ada mesin boleh mengekalkan prestasi tinggi, ketepatan, kecekapan dan faedah lain, bergantung pada kebolehpercayaannya.
Reka bentuk Mesin CNC dengan CAD dan reka bentuk struktur modular
Dengan popularisasi dan pembangunan aplikasi komputer dan teknologi perisian, teknologi CAD juga telah berkembang secara meluas. CAD menggantikan kerja lukisan manual yang membosankan dan yang paling penting, ia boleh melakukan pemilihan skema reka bentuk dan analisis ciri statik dan dinamik, pengiraan dan ramalan. Ia juga boleh mengoptimumkan reka bentuk keseluruhan mesin berskala besar dan menjalankan simulasi dinamik setiap bahagian kerja. Berdasarkan modulariti, model geometri 3D dan warna sebenar produk boleh dilihat sepanjang peringkat reka bentuk. Penggunaan CAD juga boleh meningkatkan kecekapan kerja dan kadar kejayaan reka bentuk sekali sahaja, dengan itu memendekkan kitaran pengeluaran percubaan, mengurangkan kos reka bentuk dan meningkatkan daya saing pasaran. Tambahan pula, reka bentuk modular komponen alat mesin mengurangkan buruh berulang, dan juga boleh bertindak balas dengan cepat kepada pasaran dan memendekkan kitaran pembangunan dan reka bentuk produk.
Pengkompaunan berfungsi
Tujuan pengkompaunan berfungsi adalah untuk meningkatkan lagi kecekapan pengeluaran alat mesin dan meminimumkan masa tambahan bukan pemesinan. Melalui penggabungan fungsi, julat penggunaan alat mesin boleh diperluaskan, kecekapan boleh dipertingkatkan, dan mesin pelbagai guna pelbagai fungsi dapat direalisasikan. Mesin CNC boleh melakukan fungsi memusing, mengisar dan mengisar. Kilang alat mesin Baoji telah berjaya membangunkan pusat kompaun pusingan dan pengilangan CNC CX25Y, yang pada masa yang sama mempunyai paksi X dan Z, serta paksi C dan Y. Pengilangan satah dan pemesinan lubang dan alur mengimbangi boleh dicapai melalui paksi-C dan Y.
Mesin ini juga dilengkapi dengan rehat alat yang berkuasa dan sub-spindle. Sub-spindle menggunakan struktur spindle elektrik terbina dalam, dan penyegerakan kelajuan utama dan sub-spindle boleh direalisasikan secara langsung melalui sistem kawalan berangka. Di samping itu, bahan kerja alat mesin boleh melengkapkan semua pemprosesan dalam satu pengapit, yang sangat meningkatkan kecekapan.
Pintar, berangkaian, fleksibel dan bersepadu
Peralatan CNC mempunyai kecerdasan tertentu. Kecerdasan ini merangkumi semua aspek sistem kawalan berangka. Parameter proses dijana secara automatik untuk mengejar kecerdasan dalam kecekapan dan kualiti pemesinan, seperti kawalan penyesuaian proses pemesinan. Prestasi pemanduan dan sambungan seperti kawalan suapan ke hadapan, operasi penyesuaian diri parameter motor, pengenalan beban automatik, pemilihan model automatik dan penalaan kendiri, juga boleh dipertingkatkan. Pengaturcaraan yang dipermudahkan dan kecerdasan pengendalian, seperti pengaturcaraan automatik pintar, dan antara muka mesin manusia pintar boleh dicapai. Diagnosis pintar, pemantauan dan aspek lain memudahkan diagnosis dan penyelenggaraan sistem.
Peralatan kawalan berangka rangkaian kini menjadi tumpuan dalam pembangunan alat mesin. Rangkaian peralatan CNC boleh memenuhi keperluan barisan pengeluaran, sistem pembuatan dan perusahaan pembuatan untuk penyepaduan maklumat, dan juga merupakan asas untuk membangunkan model pembuatan baharu, seperti pembuatan tangkas, perusahaan maya dan pembuatan global.
Mesin CNC semasa dengan sistem automasi fleksibel yang sedang dibangunkan termasuk: titik (bersendirian, pusat pemesinan, dan mesin pemesinan komposit), permukaan garisan (FMC, FMS, FTL, FML) (pulau pembuatan bebas di bengkel, FA), dan badan (CIMS, sistem pembuatan bersepadu rangkaian teragih).
Tumpuan utama yang lain adalah pada aplikasi dan ekonomi. Teknologi automasi fleksibel adalah cara utama bagi industri pembuatan untuk menyesuaikan diri dengan permintaan pasaran yang dinamik dan mengemas kini produknya dengan pantas. Fokusnya adalah untuk meningkatkan kebolehpercayaan dan kepraktisan sistem, dengan rangkaian mudah dan integrasi sebagai matlamat utama, di samping mengukuhkan pembangunan dan peningkatan teknologi unit. Mesin bersendirian CNC berkembang ke arah ketepatan tinggi, kelajuan tinggi, dan fleksibiliti tinggi. Mesin CNC dan sistem pembuatan fleksibel konstituennya boleh dihubungkan dengan mudah dengan CAD, CAM, CAPP dan MTS, untuk mencapai penyepaduan maklumat. Sistem rangkaian itu sendiri sedang dibangunkan dari segi keterbukaan, integrasi, dan kecerdasan.
Glosari
CNC: Kawalan berangka komputer.
Kod G: Bahasa pengaturcaraan kawalan berangka komputer (NC) yang paling banyak digunakan yang menentukan titik paksi ke mana mesin akan bergerak.
CAD: Reka bentuk berbantukan komputer.
CAM: Pembuatan berbantukan komputer.
Grid: Pergerakan minimum, atau suapan, gelendong. Spindle secara automatik bergerak ke kedudukan grid seterusnya apabila butang ditogol dalam mod berterusan atau langkah.
PLT (HPGL): Bahasa standard untuk mencetak lukisan garisan berasaskan vektor, disokong oleh fail CAD.
Laluan alat: Laluan berkod yang ditentukan pengguna yang diikuti oleh pemotong untuk memesin bahan kerja. Laluan alat "poket" memotong permukaan bahan kerja; laluan alat "profil" atau "kontur" memotong bahan kerja untuk memisahkan kepingan berbentuk berbeza.
Turun: Jarak dalam arah Z bahawa alat pemotong dicelup ke dalam bahan.
Melangkah: Jarak maksimum dalam arah X atau Y yang akan digunakan oleh alat pemotong dengan bahan yang tidak dipotong.
Motor stepper: Motor DC yang bergerak dalam langkah-langkah diskret dengan menerima isyarat, atau "denyutan" dalam urutan tertentu, dengan itu menghasilkan kedudukan dan kawalan kelajuan yang sangat tepat.
Kelajuan gelendong: Kelajuan putaran alat pemotong (RPM).
Potongan konvensional: Pemotong berputar melawan arah suapan, menghasilkan perbualan yang minimum, tetapi boleh menyebabkan koyak di sesetengah hutan.
Kaedah tolak: Bit mengeluarkan kepingan pepejal bahan mentah untuk mencipta bentuk (bertentangan dengan kaedah aditif).
Kadar suapan: Kelajuan alat pemotong bergerak melalui bahan kerja.
Kedudukan rumah (mesin sifar): Titik asal lalai pada CNC, ditetapkan apabila mesin dihidupkan, dan ditentukan oleh suis had fizikal. Ia tidak mengenal pasti asal kerja sebenar semasa memproses bahan kerja.
Potongan panjat: Memberi makan bahan dalam arah yang sama seperti putaran pemotongan. Pemotongan panjat menghalang koyak tetapi boleh membawa kepada tanda sembang dengan bit lurus. Sedikit beralur spiral akan mengurangkan perbualan.
Asal kerja (kerja sifar): Titik sifar yang ditetapkan pengguna untuk bahan kerja, dari mana kepala akan melakukan semua pemotongannya. Paksi X-, Y-, dan Z- ditetapkan kepada sifar.
LCD: Paparan kristal cecair (digunakan pada pengawal).
Cakera U: Pemacu keras storan data luaran dalam bentuk USB yang dimasukkan ke dalam antara muka USB.
Sumber daripada stylecnc.
Penafian: Maklumat yang dinyatakan di atas disediakan oleh stylecnc secara bebas daripada Cooig.com. Cooig.com tidak membuat perwakilan dan jaminan tentang kualiti dan kebolehpercayaan penjual dan produk.
