Με την ανάπτυξη των υπολογιστών, τα αριθμητικά συστήματα χρησιμοποιούνται καλά σε διάφορες βιομηχανίες. Το ίδιο ισχύει και για την κατασκευή. Σήμερα, τα πλεονεκτήματα της κατεργασίας CNC είναι ευπρόσδεκτα από πολλούς κατασκευαστές σε πολλές βιομηχανίες για τις εφαρμογές κατασκευής και κατασκευής τους.

Αρχές συμβατικής και CNC κατεργασίας

Το σύστημα αποτελείται από ένα τμήμα υλικού και ένα τμήμα λογισμικού για υπολογιστικούς σκοπούς. Ο χειριστής αλληλεπιδρά με το λογισμικό για να παρακολουθεί τις παραμέτρους του μηχανήματος και να δημιουργεί προγράμματα NC. Όλες οι διαδικασίες κατεργασίας περιλαμβάνουν την ελεγχόμενη κίνηση του κοπτικού εργαλείου. Ωστόσο, η μεγαλύτερη διαφορά μεταξύ των παραδοσιακών διαδικασιών μηχανικής κατεργασίας και των σημερινών πιο προηγμένων τεχνολογιών είναι τα μέσα ελέγχου.

Στις πρώτες μέρες της μηχανικής κατεργασίας, όλα τα μαχαίρια ελέγχονταν με το χέρι σε κάποιο βαθμό. Οι μηχανικοί προσαρμόζουν χειροκίνητα τους μύλους και τους τόρνους τους, χρησιμοποιώντας μοχλούς ή τροχούς για να στρέψουν την αιχμηρή άκρη του κοπτικού εργαλείου στο κατάλληλο μέρος του τεμαχίου εργασίας. Αυτή είναι ακόμα μια κοινή τεχνική, όπου οι επαγγελματίες μηχανικοί μπορούν να κατεργαστούν υλικά με υψηλή ακρίβεια. Οι ανιχνευτές και τα μοτίβα μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση της ακρίβειας και της επαναληψιμότητας.

Ωστόσο, υπάρχουν πλέον εναλλακτικές λύσεις στη χειροκίνητη κατεργασία, η πιο σημαντική από τις οποίες είναι η κατεργασία CNC ή η κατεργασία με αριθμητικό έλεγχο με υπολογιστή, η οποία εισήχθη στις δεκαετίες του 1940 και του 1950. Η κατεργασία CNC περιλαμβάνει τη χρήση υπολογιστή για την καθοδήγηση των εργαλείων κοπής μιας μηχανής. Αντί να βασίζεστε σε έναν άνθρωπο μηχανικό για τη μετακίνηση του εργαλείου κοπής σε διαφορετικά μέρη του τεμαχίου εργασίας, οι ψηφιακές οδηγίες καθοδηγούν το μηχάνημα σε ακριβείς συντεταγμένες που του επιτρέπουν να λειτουργεί χωρίς βοήθεια.

Ένα πρόγραμμα NC είναι βασικά μια λίστα οδηγιών σχετικά με το πώς μια εργαλειομηχανή πρέπει να χειρίζεται ένα συγκεκριμένο εξάρτημα. Το υλικό NC διαβάζει το αρχαίο πρόγραμμα γραμμή προς γραμμή και λέει στο μηχάνημα να ενεργήσει ανάλογα.

Η συμβατική κατεργασία σημαίνει πλέον ότι όλες οι κινήσεις εργαλειομηχανών ελέγχονται άμεσα από τον χειριστή. Επιλέγει πότε θα μετακινήσει το εργαλείο και θα τροφοδοτήσει, πότε θα σταματήσει και πού. Οι χειριστές χρησιμοποιούν κυρίως μετρητές και εξειδικευμένους χάρακες ενσωματωμένους στο joystick για μεγαλύτερη ακρίβεια.

Πλεονεκτήματα της κατεργασίας CNC

1. Ασφαλής επεξεργασία

Η κατεργασία CNC αναφέρεται συνήθως σε μηχανική κατεργασία ακριβείας που ελέγχεται αριθμητικά από έναν υπολογιστή. Επομένως, μπορεί να ελεγχθεί από τις οδηγίες προγράμματος της εργαλειομηχανής CNC και η όλη διαδικασία επεξεργασίας πραγματοποιείται αυτόματα σύμφωνα με τις οδηγίες του προγράμματος. Η εργαλειομηχανή έχει υψηλό βαθμό αυτοματισμού, ο οποίος μειώνει σημαντικά την ένταση εργασίας των εργαζομένων.

Επί του παρόντος, πολλές μηχανές CNC μπορούν να λειτουργούν χωρίς επίβλεψη καθ' όλη τη διάρκεια του κύκλου κατεργασίας, απελευθερώνοντας τον χειριστή για άλλες εργασίες. Αυτό έχει πολλά πλεονεκτήματα για τους χρήστες CNC, συμπεριλαμβανομένης της μειωμένης κόπωσης του χειριστή, των λιγότερων σφαλμάτων λόγω ανθρώπινου λάθους και των συνεπών και προβλέψιμων χρόνων κατεργασίας για κάθε τεμάχιο εργασίας.

Η κατεργασία CNC σώζει ζωές. Ο χειριστής απομονώνεται με ασφάλεια από όλα τα αιχμηρά μέρη με ειδική προστατευτική δομή. Μπορεί ακόμα να δει τι συμβαίνει στο μηχάνημα μέσα από το γυαλί, αλλά δεν χρειάζεται να πάει πουθενά κοντά στο μύλο ή στον άξονα. Ο χειριστής επίσης δεν χρειάζεται να αγγίξει το ψυκτικό υγρό. Ανάλογα με το υλικό, ορισμένα υγρά μπορεί να είναι επιβλαβή για το ανθρώπινο δέρμα.

2. Μεταποιητική οικονομία

Σήμερα, οι συμβατικές εργαλειομηχανές απαιτούν συνεχή προσοχή. Εννοώ ότι ο χειριστής μετακίνησε μόνος του κάθε μέρος του εργαλείου. Αυτό σημαίνει ότι κάθε εργαζόμενος μπορεί να εργαστεί μόνο σε ένα μηχάνημα. Όταν έφτασε η εποχή του CNC, τα πράγματα άλλαξαν δραματικά. Τα περισσότερα εξαρτήματα χρειάζονται τουλάχιστον μισή ώρα για επεξεργασία ανά εγκατάσταση. Αλλά η μηχανή CNC κάνει το κομμάτι κοπής από μόνη της. Δεν χρειάζεται να αγγίξετε τίποτα. Το εργαλείο κινείται αυτόματα και ο χειριστής απλώς ελέγχει για τυχόν σφάλματα στο πρόγραμμα ή τη ρύθμιση. Τούτου λεχθέντος, οι χειριστές CNC βρίσκουν ότι έχουν πολύ ελεύθερο χρόνο. Αυτός ο χρόνος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εργασία με άλλα μηχανήματα. Έτσι, ένας χειριστής, πολλά μηχανήματα. Αυτό σημαίνει ότι μπορείτε να εξοικονομήσετε ανθρώπινο δυναμικό.

3. Ελάχιστο σφάλμα ρύθμισης

Ένα άλλο πλεονέκτημα της τεχνολογίας CNC είναι η συνέπεια και η ακρίβεια του τεμαχίου εργασίας. Η τυπική ακρίβεια των σημερινών μηχανών CNC είναι δύο χιλιοστά έως τέσσερα χιλιοστά της ίντσας ή 0,05 έως 0,10 mm, με επαναληψιμότητα κοντά ή καλύτερη από οκτώ χιλιοστά της ίντσας ή 0,02 mm. Αυτό σημαίνει ότι μόλις επικυρωθεί ένα πρόγραμμα, δύο, δέκα ή χίλια πανομοιότυπα μέρη μπορούν εύκολα να παραχθούν με την ίδια ακρίβεια και συνέπεια. Μπορεί να επιτευχθεί μαζική παραγωγή και η ποιότητα του προϊόντος είναι εύκολο να ελεγχθεί.

Οι παραδοσιακές εργαλειομηχανές βασίζονται στην ικανότητα του χειριστή στα εργαλεία μέτρησης και φυσικά, οι καλοί εργάτες μπορούν να τοποθετήσουν εξαρτήματα με μεγάλη ακρίβεια. Ωστόσο, υπάρχουν μόνο λίγοι εξαιρετικοί εγχώριοι χειριστές. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο πολλά συστήματα CNC χρησιμοποιούν ειδικούς ανιχνευτές μέτρησης συντεταγμένων. Συνήθως εγκαθίσταται στον άξονα ως εργαλείο και η θέση του καθορίζεται από τον αισθητήρα που αγγίζει το ακίνητο τμήμα. Μετά από αυτό, προσδιορίστε το σημείο μηδέν του συστήματος συντεταγμένων για να ελαχιστοποιήσετε το σφάλμα ρύθμισης.

4. Εξαιρετική παρακολούθηση κατάστασης εργαλειομηχανών

Για την κατεργασία κατάστασης, ο χειριστής πρέπει σχεδόν να «νιώσει» τη μηχανή του. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να προσδιορίσει τις αστοχίες μηχανικής κατεργασίας και τα βαρετά εργαλεία με βάση το ένστικτο και την εμπειρία. Ακόμα κι έτσι, η απόφασή του μπορεί να μην είναι η βέλτιστη. Τα σύγχρονα κέντρα κατεργασίας CNC προσθέτουν πολλούς διαφορετικούς αισθητήρες. Η ροπή, η θερμοκρασία, η διάρκεια ζωής του εργαλείου και άλλες πληροφορίες θέσης μπορούν να παρακολουθούνται καθώς κατεργάζεται το τεμάχιο εργασίας. Με βάση αυτές τις πληροφορίες, μπορείτε να πάρετε καλύτερες αποφάσεις.

Για παράδειγμα, βλέπετε ότι η θερμοκρασία είναι πολύ υψηλή. Υψηλότερες θερμοκρασίες σημαίνουν φθορά του εργαλείου, χειρότερες ιδιότητες μετάλλου κ.λπ. Το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να μειώσετε την τροφοδοσία ή να αυξήσετε την πίεση του ψυκτικού. Σαφώς, η μηχανική κατεργασία είναι η πιο κοινή μέθοδος κατασκευής σήμερα. Αυτή η διαδικασία αφαίρεσης υλικού κομμάτι-κομμάτι έχει δημιουργηθεί από αμνημονεύτων χρόνων και είναι πλέον ένα καθιερωμένο εργαλείο κατασκευής ακριβείας. Κάθε βιομηχανία χρησιμοποιεί μηχανουργική κατεργασία σε κάποιο βαθμό. ΧΩΡΙΣ ΕΞΑΙΡΕΣΗ. Ωστόσο, ορισμένες βιομηχανίες επωφελούνται περισσότερο από τη μεταποίηση από άλλες.

5. Σταθερή ακρίβεια αναπαραγωγής

Επειδή οι μηχανές CNC ακολουθούν τις οδηγίες του υπολογιστή, είναι εξαιρετικά ακριβείς — πιο ακριβείς ακόμη και από τον πιο εξειδικευμένο άνθρωπο μηχανικό. Οι περισσότερες μηχανές CNC έχουν ακρίβεια περίπου 0,02 mm, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να κατασκευαστούν πολύπλοκα εξαρτήματα με πολύ μικρές ανοχές. Η εξάλειψη των σφαλμάτων είναι κορυφαία προτεραιότητα για τους κατασκευαστές και οι μηχανές CNC μειώνουν σημαντικά την πιθανότητα σφαλμάτων.

6. Λιγότερες δοκιμαστικές εκτελέσεις

Η παραδοσιακή μηχανική κατεργασία έχει αναπόφευκτα ορισμένα δοκιμαστικά μέρη. Ο εργαζόμενος πρέπει να συνηθίσει την τεχνολογία και σίγουρα κάτι θα του λείψει ενώ κάνει το πρώτο μέρος και δοκιμάζει τη νέα τεχνολογία. Υπάρχουν τρόποι για τα συστήματα CNC να αποφεύγουν τις δοκιμαστικές εκτελέσεις. Χρησιμοποιούν ένα σύστημα οπτικοποίησης που επιτρέπει στους χειριστές να δουν πραγματικά τι συμβαίνει με το απόθεμα αφού έχουν περάσει όλα τα εργαλεία.

7. Οι σύνθετες επιφάνειες είναι εύκολο να κατασκευαστούν

Είναι σχεδόν αδύνατο να κατασκευαστούν πολύπλοκες επιφάνειες με υψηλή ακρίβεια χρησιμοποιώντας συμβατικές μεθόδους κατεργασίας. Απαιτεί πολλή σωματική εργασία. Τα συστήματα CAM μπορούν να σχηματίσουν αυτόματα διαδρομές εργαλείων για οποιαδήποτε επιφάνεια. Δεν χρειάζεται να καταβάλετε καθόλου προσπάθεια. Αυτό είναι ένα από τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα της σύγχρονης τεχνολογίας κατεργασίας CNC.

8. Υψηλότερες παραμέτρους κοπής

Η μηχανική κατεργασία υψηλής ταχύτητας είναι δυνατή λόγω του κλεισίματος της ζώνης κοπής. Σε αυτή την ταχύτητα, τα τσιπ πετούν γύρω με υψηλή ταχύτητα. Τα τσιπ ακολουθούνται από ψεκασμό ψυκτικού επειδή όταν πρόκειται για μηχανουργική κατεργασία υψηλής ταχύτητας, το ψυκτικό υγρό βρίσκεται υπό υψηλή πίεση. Όταν η ταχύτητα φτάσει τις 10000 rpm ή περισσότερες, η χειροκίνητη λειτουργία είναι απλά αδύνατη. Με υψηλές ταχύτητες κοπής, είναι σημαντικό να διατηρείτε σταθερό τον ρυθμό τροφοδοσίας και το πλάτος του τσιπ και να αποτρέπετε τους κραδασμούς. Η μη αυτόματη υλοποίηση δεν είναι δυνατή.

9. Υψηλότερη ευελιξία μηχανής

Δεδομένου ότι αυτά τα μηχανήματα λειτουργούν από προγράμματα υπολογιστή, η εκτέλεση διαφορετικών τμημάτων εργασίας είναι τόσο απλή όσο η φόρτωση διαφορετικών προγραμμάτων. Αυτό φέρνει επίσης ένα άλλο όφελος, τη γρήγορη μετατροπή. Δεδομένου ότι αυτά τα μηχανήματα είναι πολύ εύκολο να ρυθμιστούν και να λειτουργήσουν, και τα προγράμματα μπορούν να φορτωθούν εύκολα, έχουν πολύ σύντομους χρόνους εγκατάστασης.

Οι παραδοσιακές μέθοδοι κατεργασίας είναι μηχανές φρεζαρίσματος για αυλακώσεις ή επίπεδα, τόρνοι για κυλίνδρους και κωνικούς και μηχανές διάτρησης για τρύπες. Η κατεργασία CNC μπορεί να συνδυάσει όλες τις παραπάνω λειτουργίες σε ένα μηχάνημα. Με τη δυνατότητα προγραμματισμού διαδρομών εργαλείων, μπορείτε να αναπαράγετε οποιαδήποτε κίνηση σε οποιοδήποτε μηχάνημα. Έτσι, έχουμε κέντρα φρεζαρίσματος που μπορούν να φτιάξουν κυλινδρικά μέρη και τόρνους που μπορούν να κάνουν σχισμές. Όλα για να μειωθεί η ρύθμιση εξαρτημάτων.