CNC մեքենայացումը արտադրական գործընթաց է, որի ընթացքում նախապես ծրագրավորված համակարգչային ծրագիրը թելադրում է գործարանային գործիքների և մեքենաների շարժը: Գործընթացը կարող է օգտագործվել բարդ մեքենաների լայն շրջանակ կառավարելու համար՝ սկսած հղկող մեքենաներից և խառատահաստոցներից մինչև ֆրեզերային մեքենաներ և ֆրեզերային մեքենաներ: CNC մեքենայացման միջոցով եռաչափ կտրման աշխատանքները կարող են իրականացվել հրահանգների մեկ հավաքածուով:
«Համակարգչային թվային կառավարում» հապավումը նշանակում է CNC գործընթաց, որը հակասում է ձեռքով կառավարման սահմանափակումներին և այդպիսով փոխարինում է դրանց, որտեղ անհրաժեշտ են կենդանի օպերատորներ՝ մեքենայական գործիքների հրամանները լծակների, կոճակների և անիվների միջոցով հուշելու և ուղղորդելու համար: Ակնհայտ է, որ CNC համակարգը կարող է նման լինել համակարգչային բաղադրիչների սովորական հավաքածուի, բայց CNC մեքենայացման մեջ օգտագործվող ծրագրային ապահովումը և կոնսոլները այն տարբերակում են հաշվարկների մյուս բոլոր ձևերից:
Ինչպե՞ս է աշխատում CNC մեքենայացումը։
Երբ CNC համակարգը ակտիվանում է, ցանկալի կտրվածքները ծրագրավորվում են ծրագրաշարի մեջ և թելադրվում համապատասխան գործիքներին և մեքենաներին, որոնք կատարում են նշված չափսերի առաջադրանքները՝ նման ռոբոտին։
CNC ծրագրավորման մեջ թվային համակարգի կոդի գեներատորը հաճախ ենթադրում է, որ մեխանիզմները անթերի են, չնայած սխալների հնարավորությանը, որն ավելի մեծ է, երբ CNC մեքենան ուղղորդվում է միաժամանակ կտրել մեկից ավելի ուղղություններով: Գործիքի տեղադրումը թվային կառավարման համակարգում ուրվագծվում է մի շարք մուտքային տվյալներով, որոնք հայտնի են որպես մասի ծրագիր:
Թվային կառավարման մեքենայի դեպքում ծրագրերը մուտքագրվում են դակիչ քարտերի միջոցով: Ի տարբերություն դրա, CNC մեքենաների ծրագրերը համակարգիչներին մատակարարվում են փոքր ստեղնաշարերի միջոցով: CNC ծրագրավորումը պահվում է համակարգչի հիշողության մեջ: Կոդն ինքնին գրվում և խմբագրվում է ծրագրավորողների կողմից: Հետևաբար, CNC համակարգերն առաջարկում են շատ ավելի լայն հաշվողական հզորություն: Ամենակարևորն այն է, որ CNC համակարգերը ոչ մի դեպքում ստատիկ չեն, քանի որ ավելի նոր հուշումներ կարող են ավելացվել արդեն իսկ գոյություն ունեցող ծրագրերին՝ վերանայված կոդի միջոցով:
CNC մեքենաների ծրագրավորում
CNC-ում մեքենաները շահագործվում են թվային կառավարման միջոցով, որտեղ ծրագրային ապահովումը նախատեսված է օբյեկտը կառավարելու համար: CNC մեքենայացման լեզուն հերթով անվանում են G-կոդ, և այն գրված է համապատասխան մեքենայի տարբեր վարքագծերը, ինչպիսիք են արագությունը, սնուցման արագությունը և կոորդինացիան, կառավարելու համար:
Հիմնականում, թվային կառավարմամբ մեքենայացումը հնարավորություն է տալիս նախապես ծրագրավորել մեքենագործիքների գործառույթների արագությունն ու դիրքը և դրանք գործարկել ծրագրային ապահովման միջոցով՝ կրկնվող, կանխատեսելի ցիկլերով, բոլորն էլ մարդկային օպերատորների քիչ մասնակցությամբ։ Այս հնարավորությունների շնորհիվ այս գործընթացը կիրառվել է արտադրական ոլորտի բոլոր ոլորտներում և հատկապես կարևոր է մետաղի և պլաստմասսայի արտադրության ոլորտներում։
Սկսելու համար մշակվում է 2D կամ 3D CAD նկար, որը այնուհետև թարգմանվում է համակարգչային կոդի՝ CNC համակարգի կողմից կատարման համար: Ծրագիրը մուտքագրելուց հետո օպերատորը փորձարկում է այն՝ համոզվելու համար, որ կոդավորման մեջ սխալներ չկան:
Բաց/փակ ցիկլով մեքենայական համակարգեր
Դիրքի կառավարումը որոշվում է բաց կամ փակ ցիկլային համակարգի միջոցով: Առաջինի դեպքում ազդանշանային համակարգը կառավարիչի և շարժիչի միջև ընթանում է մեկ ուղղությամբ: Փակ ցիկլային համակարգի դեպքում կառավարիչը կարող է ստանալ հետադարձ կապ, ինչը հնարավոր է դարձնում սխալի ուղղումը: Այսպիսով, փակ ցիկլային համակարգը կարող է շտկել արագության և դիրքի անկանոնությունները:
CNC մեքենայացման մեջ շարժումը սովորաբար ուղղորդվում է X և Y առանցքներով։ Գործիքը, իր հերթին, տեղադրվում և ուղղորդվում է քայլային կամ սերվոշարժիչների միջոցով, որոնք կրկնօրինակում են G-կոդով որոշված ճշգրիտ շարժումները։ Եթե ուժն ու արագությունը նվազագույն են, գործընթացը կարող է իրականացվել բաց ցիկլի կառավարման միջոցով։ Մնացած ամեն ինչի համար փակ ցիկլի կառավարումը անհրաժեշտ է՝ ապահովելու արդյունաբերական կիրառությունների, օրինակ՝ մետաղագործության համար անհրաժեշտ արագությունը, հետևողականությունը և ճշգրտությունը։
CNC մեքենայացումը լիովին ավտոմատացված է
Այսօրվա CNC արձանագրություններում նախապես ծրագրավորված ծրագրաշարի միջոցով մասերի արտադրությունը հիմնականում ավտոմատացված է: Տվյալ մասի չափսերը սահմանվում են համակարգչային նախագծման (CAD) ծրագրաշարի միջոցով, այնուհետև համակարգչային արտադրության (CAM) ծրագրաշարի միջոցով վերածվում են իրական պատրաստի արտադրանքի:
Ցանկացած տվյալ աշխատանքային մաս կարող է պահանջել տարբեր հաստոցներ, ինչպիսիք են հորատիչները և կտրիչները: Այս կարիքները բավարարելու համար այսօրվա մեքենաների մեծ մասը մի քանի տարբեր գործառույթներ է համատեղում մեկ խցիկում: Կամ, տեղադրումը կարող է բաղկացած լինել մի քանի մեքենաներից և ռոբոտացված ձեռքերի հավաքածուից, որոնք մասերը տեղափոխում են մեկ կիրառությունից մյուսը, բայց ամեն ինչ կառավարվում է նույն ծրագրով: Անկախ տեղադրումից, CNC գործընթացը թույլ է տալիս հետևողականություն ապահովել մասերի արտադրության մեջ, որը դժվար կլիներ, եթե ոչ անհնար, կրկնօրինակել ձեռքով:
CNC մեքենաների տարբեր տեսակներ
Առաջին թվային կառավարման մեքենաները թվագրվում են 1940-ական թվականներին, երբ շարժիչներն առաջին անգամ կիրառվեցին արդեն գոյություն ունեցող գործիքների շարժը կառավարելու համար: Տեխնոլոգիաների զարգացմանը զուգընթաց մեխանիզմները կատարելագործվեցին անալոգային համակարգիչներով և, ի վերջո, թվային համակարգիչներով, ինչը հանգեցրեց թվային թվային կառավարմամբ մեքենայացման ի հայտ գալուն:
Այսօրվա CNC զինանոցների մեծ մասը լիովին էլեկտրոնային է: CNC-ով աշխատող ամենատարածված գործընթացներից են ուլտրաձայնային եռակցումը, անցքերի ծակումը և լազերային կտրումը: CNC համակարգերում ամենատարածված մեքենաներն են հետևյալը.
CNC ֆրեզեր
CNC ֆրեզերը կարող են աշխատել թվային և տառային հուշումներից կազմված ծրագրերով, որոնք ուղղորդում են մասերը տարբեր հեռավորությունների վրա: Ֆրեզերային մեքենայի համար օգտագործվող ծրագրավորումը կարող է հիմնված լինել կամ G-կոդի, կամ արտադրական թիմի կողմից մշակված որևէ յուրահատուկ լեզվի վրա: Հիմնական ֆրեզերը բաղկացած է եռաառանցքային համակարգից (X, Y և Z), չնայած նոր ֆրեզերների մեծ մասը կարող է տեղավորել երեք լրացուցիչ առանցք:
Խառատային հաստոցներ
Խառատային մեքենաներում կտորները կտրվում են շրջանաձև ուղղությամբ՝ ինդեքսավորվող գործիքներով: CNC տեխնոլոգիայի միջոցով խառատային մեքենաների կողմից կիրառվող կտրվածքները կատարվում են ճշգրտությամբ և բարձր արագությամբ: CNC խառատային մեքենաներն օգտագործվում են բարդ նախագծեր ստանալու համար, որոնք հնարավոր չէին լինի մեքենայի ձեռքով աշխատող տարբերակների վրա: Ընդհանուր առմամբ, CNC-ով աշխատող ֆրեզերների և խառատային մեքենաների կառավարման գործառույթները նման են: Ինչպես առաջինների դեպքում, խառատային մեքենաները կարող են կառավարվել G-կոդով կամ եզակի սեփական կոդով: Այնուամենայնիվ, CNC խառատային մեքենաների մեծ մասը բաղկացած է երկու առանցքներից՝ X և Z:
Պլազմային կտրիչներ
Պլազմային կտրիչում նյութը կտրվում է պլազմային ջահով: Այս գործընթացը հիմնականում կիրառվում է մետաղական նյութերի վրա, բայց կարող է կիրառվել նաև այլ մակերեսների վրա: Մետաղը կտրելու համար անհրաժեշտ արագությունն ու ջերմությունը ստանալու համար պլազմա է առաջանում սեղմված օդի գազի և էլեկտրական աղեղների համադրությամբ:
Էլեկտրական պարպման մեքենաներ
Էլեկտրական պարպումային մեքենայացումը (ԷՊՄ), որը հաջորդաբար անվանում են նաև մատրիցային խորտակում և կայծային մեքենայացում, գործընթաց է, որի միջոցով էլեկտրական կայծերի միջոցով աշխատանքային մասերը ձուլվում են որոշակի ձևերի: ԷՊՄ-ի դեպքում երկու էլեկտրոդների միջև տեղի են ունենում հոսանքային պարպումներ, որոնք հեռացնում են տվյալ աշխատանքային մասի հատվածներ:
Երբ էլեկտրոդների միջև տարածությունը փոքրանում է, էլեկտրական դաշտը դառնում է ավելի ինտենսիվ և, հետևաբար, ավելի ուժեղ, քան դիէլեկտրիկը։ Սա հնարավորություն է տալիս հոսանքն անցնել երկու էլեկտրոդների միջև։ Հետևաբար, յուրաքանչյուր էլեկտրոդ հեռացնում է աշխատանքային մասի որոշ մասեր։ Էլեկտրոդային դիէլեկտրիկ մագնիսական դետեկտորի ենթատեսակներն են՝
● Մետաղալարային էլեկտրամագնիսական դետեկտոր, որի միջոցով կայծային էրոզիան օգտագործվում է էլեկտրոնիկահաղորդիչ նյութից մասեր հեռացնելու համար։
● Սինկերային էլեկտրոդային դիէլեկտրիկ հեղուկի մեջ թրջելու դեպքում էլեկտրոդը և աշխատանքային մասը թրջվում են դիէլեկտրիկ հեղուկի մեջ՝ կտոր կազմելու նպատակով։
Ջրհեղեղ կոչվող գործընթացում յուրաքանչյուր պատրաստի կտորի մնացորդները հեռացվում են հեղուկ դիէլեկտրիկի կողմից, որն առաջանում է երկու էլեկտրոդների միջև հոսանքի դադարից հետո և նախատեսված է հետագա էլեկտրական լիցքերը վերացնելու համար։
Ջրային շիթի կտրիչներ
Համակարգչային թվային կառավարմամբ մեքենայացման մեջ ջրային շիթերը գործիքներ են, որոնք կտրում են կարծր նյութեր, ինչպիսիք են գրանիտը և մետաղը, ջրի բարձր ճնշման կիրառմամբ: Որոշ դեպքերում ջուրը խառնվում է ավազի կամ որևէ այլ ուժեղ հղկող նյութի հետ: Գործարանային մեքենայի մասերը հաճախ ձևավորվում են այս գործընթացի միջոցով:
Ջրային շիթերը կիրառվում են որպես սառեցման այլընտրանք այն նյութերի համար, որոնք չեն կարող դիմանալ այլ CNC մեքենաների ջերմային ինտենսիվ գործընթացներին: Հետևաբար, ջրային շիթերը կիրառվում են մի շարք ոլորտներում, ինչպիսիք են ավիատիեզերական և հանքարդյունաբերական արդյունաբերությունները, որտեղ այս գործընթացը հզոր է փորագրման և կտրման նպատակներով, այլ գործառույթների հետ մեկտեղ: Ջրային շիթերով կտրիչները նաև օգտագործվում են այն կիրառությունների համար, որոնք պահանջում են նյութի շատ բարդ կտրվածքներ, քանի որ ջերմության բացակայությունը կանխում է նյութերի ներքին հատկությունների ցանկացած փոփոխություն, որը կարող է առաջանալ մետաղի կտրման ժամանակ:
CNC մեքենաների տարբեր տեսակներ
Ինչպես ցույց են տվել CNC մեքենաների բազմաթիվ տեսանյութեր, համակարգը օգտագործվում է արդյունաբերական սարքավորումների համար մետաղական մասերից բարձր մանրամասն կտրվածքներ կատարելու համար: Բացի վերոնշյալ մեքենաներից, CNC համակարգերում օգտագործվող լրացուցիչ գործիքներից և բաղադրիչներից են՝
● Ասեղնագործության մեքենաներ
● Փայտի ֆրեզերներ
● Աշտարակային հարվածային գործիքներ
● Մետաղալարերի ծռման մեքենաներ
● Փրփուրի կտրիչներ
● Լազերային կտրիչներ
● Գլանաձև հղկող սարքեր
● 3D տպիչներ
● Ապակու կտրիչներ
Երբ աշխատանքային մասի վրա անհրաժեշտ է կատարել բարդ կտրվածքներ տարբեր մակարդակներից և անկյուններից, դա կարելի է անել CNC մեքենայի վրա մի քանի րոպեների ընթացքում: Եթե մեքենան ծրագրավորված է ճիշտ կոդով, մեքենայի գործառույթները կիրականացնեն քայլերը՝ ըստ ծրագրի կողմից սահմանվածի: Եթե ամեն ինչ կոդավորված է նախագծի համաձայն, գործընթացի ավարտից հետո պետք է ի հայտ գա մանրամասն և տեխնոլոգիական արժեք ներկայացնող արդյունք:
Հրապարակման ժամանակը. Մարտի 31-2021
