Erfahren Sie in diesem Artikel alle Details über die numerische Kontrolle, die wichtige Definition seiner Systeme und die Anwendungen, die sie ihm bieten können, in diesem Artikel erfahren Sie auf spezifische und einfache Weise den gesamten Prozess, der damit verbunden ist.
Numerische Kontrolle
Es ist eine automatisierte Methode für Maschinen, die durch Programmierbefehle auf einem Speichermedium verwaltet werden.
Die erste digitale Fernbedienungsmaschine wurde in den 1940er und 1950er Jahren von dem Ingenieur John T. Parsons hergestellt und basierte auf bestehenden Maschinen mit modifizierten Motoren, deren Anzahl manuell mit den Anweisungen auf dem Lochkartenmikroskop in Beziehung gesetzt wurde.
Diese frühen Servomechanismen entwickelten sich schnell mit Hilfe von analoger und digitaler Ausrüstung. Die Billigkeit und Miniaturisierung von Prozessoren hat die digitale elektronische Technologie in allen Arten von Werkzeugen weit verbreitet, was zum Namen der digitalen Dezimalsteuerung, der digitalen Computersteuerung, geführt hat, um sie mit Maschinen ohne Computer zu vergleichen.
Diese Methode hat die Industrie revolutioniert. Wenn diese Art von Ausdruck verwendet wird, um sich auf diese Art von Themen zu beziehen, die keine Computer hatten, so dank der billigeren Mikroprozessoren und der vereinfachten Programmierung der Maschine.
Funktionsprinzipien
Das Verfahren basiert auf der Überwachung der Verschiebung der Maschine in Bezug auf den Koordinatenstab der Vorrichtung mittels eines Computerprogramms, das von einem Computer ausgeführt wird. Bei der Drehmaschine muss die Verschiebung des Artefakts auf zwei Koordinatenachsen gesteuert werden: Die X-Achse dient der Längsverschiebung des Schlittens und die Z-Achse dient der seitlichen Verschiebung des Turms.
Bei der Fräsmaschine wird auch die vertikale Verschiebung entsprechend der Y-Achse gesteuert, daher sind sowohl die Drehmaschine als auch der Revolververstellmechanismus mit Servomotoren ausgestattet, und bei der Drehmaschine handelt es sich um eine Tischmaschine, die Fräsmaschine hängt von den Fähigkeiten der Maschine ab und kann nicht auf drei Achsen begrenzt werden.
Anwendungen
Es kann verwendet werden, um unter anderem Metall, Tischlerei, Zimmerei, Kunststoffe, elektronische gedruckte Schaltungen zu modellieren. Der Einsatz des CNC-Systems auf der Maschine ist ein Werkzeug, das die Leistung steigert und gleichzeitig Umformoperationen ermöglicht, die mit herkömmlichen Werkzeugmaschinen nur schwer zu bewältigen sind, wie zum Beispiel das Erreichen einer sphärischen Oberfläche bei gleichzeitig hoher Maßgenauigkeit.
Schließlich ist die Verwendung von computergestützte numerische Steuerung Es wirkt sich positiv auf die Produktionskosten aus, indem es die Herstellungskosten vieler Maschinen senkt und die Qualität verbessert.
Der Einsatz von CNC wirkt sich positiv auf die Produktionskosten aus, da die Baukosten vieler Maschinen gesenkt und ihre Qualität erhalten oder verbessert werden.
Programmierung an der numerischen Steuerung
Diese Art der Programmierung verwendet zwei Methoden:
Manuelle Programmierung
In diesem Projekt wird das Teil ausschließlich durch Überlegungen und Berechnungen geschrieben, die nur der Bediener durchführt, das Bearbeitungsprojekt enthält alle Daten, die für die Bearbeitung des Teils erforderlich sind.
Da jeder Hersteller sein eigenes NC-Programm verwendet, ist der Start des NC-Programms durch eine chaotische Entwicklung des Programmiercodes gekennzeichnet. Solange die Programmtypen gleich sind, ist die Notwendigkeit, den Programmiercode zu standardisieren, eine unabdingbare Voraussetzung für die Verwendung desselben Programms auf verschiedenen Maschinen.
Automatische Programmierung
Wenn wir über Programmierung sprechen, sprechen wir darüber, was der Computer tut, wenn die Daten von demjenigen bereitgestellt werden, der die Programmierung des Teils vornimmt, sie erscheinen in einer Austauschsprache namens APT, die dann in die entsprechende Sprache für jede Sprache übersetzt wird vom Postprozessor, Maschinensprache.
Präzision
Die Achse dieser Maschinen wird normalerweise von einem Schrittmotor angetrieben, der die 360-Grad-Drehung in 200 Schritte dieser Schritte aufteilt. Daher wird die Genauigkeit der Achse durch die Steigung der sich bewegenden Hauptachse gegeben. In diesem Fall beträgt die Anzahl der Schritte 200, die Drehposition des Werkzeugs, Beispiel: Wenn die X-Achsen-Spindel mit einer Steigung von 1 mm in 200 Schritte des Motors unterteilt ist, kann die Werkzeugmaschine eine Genauigkeit von 0,005 mm . liefern auf dieser Achse.
vor und nach numerischer Steuerung (CNC)
Die explosionsartige industrielle Expansion und der massive Einsatz motorisierter Maschinen erfordern seit Beginn des 60. Jahrhunderts die ständige Suche nach effizienteren Prozessen. Bis vor etwa 65-XNUMX Jahren erforderte die intensive Arbeit für industrielle Aufgaben nicht nur ein großes Team von Mitarbeitern, sondern beeinträchtigte auch Qualität, Präzision und Wiederholbarkeit, erhöhte Kosten und reduzierte Produktion.
Inwieweit können wir es an einem einfachen Beispiel sehen. Viele Menschen, die in der Maschinenwerkstatt arbeiten, kennen beispielsweise eine der einfachsten Fertigungsoperationen, sogar das Bohren von Löchern in Bleche mit einer Handbohrmaschine.
Dazu muss der Bediener mehrere Aufgaben ausführen: Platte auf den Bohrboden legen, Bohrer in das Bohrfutter einsetzen und auf der Spindel fixieren, Drehzahl durch Umlenkrollen wählen, Spindel aktivieren und Hebel bzw. Vorschubrolle betätigen .Papierführung das Loch zum zu verarbeitenden Papier.
Stellen Sie sich nun die Machbarkeit vor, einen solchen Prozess in einer industriellen Umgebung durchzuführen, in der Hunderte von Löchern in Hunderten von Blatt Papier in kürzester Zeit mit niedrigsten Kosten und höchster Produktionsqualität hergestellt werden müssen.
So wurde in den 1950er Jahren das Konzept der Numerischen Steuerung (NC) bei amerikanischen Fräsmaschinen eingeführt: Die Fräsmaschinen nutzten Vakuumventil- und Lochkartentechnik zum Laden von Daten.
Bereits in den 1960er Jahren wurden Vakuumröhren durch Transistoren ersetzt, bis mit dem Aufkommen von Computern in den 1970er Jahren eine klare Grundlage für das geschaffen wurde, was wir heute Vakuumtechnik nennen. numerische Kontrolle per Computer (CNC).
Diese Chips haben den gesamten Bereich der numerischen Steuerung revolutioniert und die Integration von Funktionen als Ergänzung zu fortschrittlicher Programmierung, grafischer Darstellung von Werkzeugwegen und Netzwerkzyklen realisiert.
Diese Chips haben in diesem Bereich der Überwachung viel Aufsehen erregt und die Vereinheitlichung von Funktionen bemerkt, wie erweiterte Programmierhilfen, grafische Darstellung von Objektpfaden, Unterprogrammen und Festzyklen, Kommunikation und Netzwerken.
In der Zeit der 90er Jahre war das Wissen um die computergestützte numerische Steuerung, die es ermöglichte, es zu personalisieren und mit eigenem Wissen, interaktiver Grafiktechnik und digitaler Kommunikation mit dem Variator und vielen anderen sehr spezifischen Vorteilen der Maschine zu kombinieren.
Anfang der 90er Jahre wurde offenes CNC-Wissen eingeführt, das es ermöglicht, es individuell anzupassen und mit dem eigenen Wissen zu kombinieren, interaktive grafische Planung, digitale Kommunikation mit dem Antrieb und viele andere Vorteile, die uns bedeutende Lösungen für die Überwachungsmaschinen brachten.
Wie funktioniert eine CNC-Maschine?
Dieser steuert im Grunde die Maschine und empfängt Befehle in Form von Codes von den Computern und wandelt diese über eine eigene Software in elektrische Signale um, um den Motor zu starten. Sobald sie das Übertragungssystem starten, sind die Achsen der CNC-Maschinen notwendig, um die Bewegungen zu erzeugen, die der Fertigungsprozess erfordert.
Wenn wir weiterhin als Beispiel Industriebohrer verwenden, setzen diese Achsen das Werkzeug auf die zu bearbeitende Bohrung (zwei Achsen) und führen die Operation aus (dritte Achse), die Achsen werden mit Buchstaben benannt, die gebräuchlichsten Namen für Linearachsen sind X, Y und Z, während die gebräuchlichsten Bezeichnungen für Rundachsen A, B und C sind, können zwei Systeme für die Bewegungssteuerung verwendet werden. Die beiden Systeme können unabhängig voneinander oder in Kombination miteinander arbeiten:
Absolutwert, wobei sich die Koordinaten des Platzpunktes auf dessen Anfang beziehen, verwenden Sie die Variablen X (Messwert des Enddurchmessers) und Z (gemessen in Richtung parallel zur Drehachse der Schraube).
Inkrementaler Wert, bei dem sich die Koordinaten der Ortsmarke auf die aktuelle Marke beziehen, verwenden Sie die Variablen U (radialer Abstand) und W (gemessen in einer Richtung parallel zur Drehachse der Hauptachse).
Programmierbares Zubehör
Wenn es nur Bewegungssteuerung gibt, sind CNC-Maschinen nutzlos, fast alle Maschinen können auf andere Weise programmiert werden, deshalb müssen wir berücksichtigen, dass die Maschine direkt mit dem entsprechenden programmierbaren Zubehör verbunden ist, sodass alle erforderlichen Funktionen möglich sind auf der CNC-Werkzeugmaschine programmiert. Daher verfügt ein Bearbeitungszentrum beispielsweise über mindestens die folgenden spezifischen programmierbaren Funktionen:
Bearbeitungszentren mit automatischem Werkzeugwechsler können viele verschiedene Werkzeuge in einer tragbaren Box aufnehmen. Bei Bedarf kann das Nötigste schnell auf die Spindel zur entsprechenden Bearbeitung gelegt werden.
Spindeldrehzahl und Aktivierung: Sie können einfach die Spindeldrehzahl (in U/min) angeben, die Spindel kann nicht nur im oder gegen den Uhrzeigersinn rollen, sondern auch stoppen.
Kältemittel: Wird für viele Arbeiten benötigt, die Kältemittel zur Schmierung und zur Kühlung des Gerätes benötigen, kann während des Arbeitsprozesses aktiviert und deaktiviert werden.
CNC-Programm
Dieses Programm basiert auf einer Sequenzliste, in der es Anweisungen zur Ausführung enthält. Diese Anweisungen werden als CNC-Programme bezeichnet und müssen alle erforderlichen Informationen enthalten, um das Teil zu bearbeiten.
CNC-Programme sind in Low-Level-Sprachen namens G und M geschrieben, wurden von ISO 6983 (International Organization for Standardization) und EIA (Electronic Industries Alliance) RS 274 standardisiert und bestehen aus allgemeinen Anweisungen (G-Code) und anderen (Code M).
Das Programm bietet ein Satzformat bestehend aus Blöcken, beginnend mit dem Buchstaben N, wie in der folgenden Abbildung gezeigt, wobei jede Aktion oder Aktion sequentiell ausgeführt wird, jeder Block nummeriert ist und im Allgemeinen einen Befehl enthält.
Es gibt Codes, die die Bewegungsfunktionen der betreffenden Vorrichtung spezifizieren (z. B. Eilgang, Radialvorschub, Pause, Zyklus), während andere Codes andere Funktionen beschreiben, die für die Bearbeitung von Teilen notwendig sind, aber nicht der Bewegung des (z. B. Spindelstart UND -stopp, Werkzeugwechsel, Kühlmittel, Programmstopp).
CNC-Steuerung
Diese Schlüsselkomponente interpretiert den CNC-Plan und bearbeitet nacheinander eine Reihe von Punkten. Beim Lesen des Programms aktiviert der Prüfer die entsprechende Maschinenfunktion, treibt die Achsbewegung an und folgt im Allgemeinen den Anweisungen im Programm.
Es gibt andere Verwendungen, die sind:
- Wenn ein Fehler festgestellt wird, ändern (bearbeiten) Sie das Programm.
- Führen Sie spezielle Überprüfungsfunktionen (z. B. Leerlauf) durch, um die Genauigkeit des CNC-Programms zu bestätigen.
- Geben Sie bestimmte wichtige Bedienereingaben an, z. B. Werte für die Werkzeuglänge.
CAM-Programm
In diesem Artikel erwähnen wir die Bedeutung von Projekten (Computer Aided Manufacturing), wenn das Schreiben von CNC-Programmen aufgrund mangelnder Bedienerkenntnisse oder komplexer Anwendungen schwierig ist, können in vielen Fällen CAM-Programme in Verbindung mit Computer Aided Design (CAD) verwendet werden. .
Der Bediener gibt nur die auszuführende Bearbeitungsaktion an und der Plan erstellt automatisch das Programm. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, die Verteilung des Arbeitsfragments für den Plan neu zu definieren.
DNC-System
Wenn das Projekt vorangetrieben wird (manuell oder mittels eines Programms), muss es in der Steuerung mitgeführt werden und dazu wird ein numerisches Steuerungsverteilungssystem (DNC) verwendet.
Dieses System ist ein Computer, der mit einer oder mehreren CNC-Maschinen vernetzt ist. Traditionell erfolgt die Übertragung von Programmen über das grundlegende serielle Kommunikationsprotokoll (RS-232C). Die Wissenschaft ist jedoch dazu übergegangen, die heutigen Steuerungen mit größeren Kommunikationsfähigkeiten auszustatten, damit sie auf traditionellere Weise (z. B. über Ethernet) vernetzt werden können.
Jobchancen durch CNC-Technik
Mit dem Wachstum dieser Maschinen überrascht die gravierende Armut an geschultem Personal, um sie zu bedienen, so dass es sich um ein vielversprechendes Feld handelt, in dem das Gehalt recht hoch ist und sich auch eine erfolgreiche Karriere entwickeln kann. Im Folgenden finden Sie die spannendsten Jobs für alle, die nach Möglichkeiten im Bereich CNC-Werkzeugmaschinen suchen.
Vorteile von CNC
Es gibt Vorteile, die Produktivität zu steigern und die Produktionszeit zu verkürzen, Maschinen und Werkzeuge bieten auch eine Vielzahl anderer Vorteile für Ihr Unternehmen, wie zum Beispiel:
- Höhere Leistung und niedrigere Kosten.
- Höhere Präzision und bessere Produktqualität.
- Verbessern Sie das Sicherheitsniveau der Bediener.
- Haben Sie genügend Flexibilität, um einfache und / oder komplexe Produkte zu handhaben.
- Ein Bediener kann mehrere Maschinen gleichzeitig bedienen.
- Reduzieren Sie die Betriebszykluszeit.
- Mehrere Programmiersprachen.
- Kontrollieren und standardisieren Sie Ihre Produkte.
- Höhere Betriebspräzision.
Wann sollte die CNC verwendet werden?
Wann sollte man MHCN verwenden? Die Entscheidung ist in der Regel auf der Grundlage einer Produktions- und Rentabilitätsanalyse zu lösen; In unseren unterentwickelten Ländern gibt es jedoch normalerweise einen Trägheitsfaktor, der Unternehmer daran hindert, einen Technologiesprung zu machen, so dass die Menschen motiviert sind, diese Technologien zu nutzen. Finanz- und Produktionsalternativen werden dazu beitragen, den Anschein der Rentabilität dieser Art von Investitionen zu verbessern.
Auf der anderen Seite, sobald dies in diesem Prozess ist, wird das Unternehmen Technologie schnell übertragen und das technische Niveau verbessern. Phänomene wie dieses sind keine Seltenheit, sie sind in unserem Land, insbesondere in Panama, auf Verbraucherebene viele Male aufgetreten.
Es ist wichtig zu erwähnen, dass der technologische Fortschritt dazu geführt hat, dass die Menschheit zu großen Verbrauchern von Technologie geworden ist. Aus diesem Grund verwenden wir Aspekte wie: Hi-Fi, Autos, Kommunikationsgeräte und Computer. Warum also skeptisch sein? Und wir denken, dass wir die neue Produktionstechnologie nicht an unsere Geschäftserfahrung anpassen können.
Werfen wir nun einen Blick darauf, wie man CNC in Bezug auf die Produktionsmenge verwendet oder nicht:
- Wenn Sie eine hohe Leistung haben.
- Produktionsfrequenz des gleichen Artikels, die nicht sehr hoch ist.
- Wenn die Komplexität des Artikels nicht sehr hoch ist.
- Durch den Austausch eines Artikels oder die Bereitstellung mehrerer Modelle.
Überblick
Derzeit herrscht ein Umfeld voller Erwartungen und Unsicherheiten, dies liegt zu einem großen Teil an den rasanten Veränderungen der aktuellen Technik, da diese diese nicht vollständig absorbieren und erschweren. Geben Sie Ihr Bestes, Aufträge haben auch schnelle wirtschaftliche und politische Veränderungen in einer Gesellschaft wie der unseren (Entwicklungsländer), um die Entstehung lokaler oder proprietärer Lösungen für unser grundlegendstes Problem zu verhindern.
Von all diesen Veränderungen ist zweifellos eine der einflussreichsten die Formulierung einer neuen Weltpolitik des offenen Marktes und der Globalisierung. All dies spricht für freien Wettbewerb, weshalb es notwendig ist, unsere Branche so anzupassen, dass sie den Herausforderungen im nächsten Jahr gewachsen ist.
Eine Alternative dazu ist die Industrie, die Elemente der Automatisierung eingeführt hat, die jedoch auf die am besten geeignete Weise durchgeführt werden muss, damit sie aufgenommen werden kann. Nehmen Sie nach und nach neue Technologien zum richtigen Zeitpunkt an; All dies wird nicht vergessen, Faktoren der Kapitalrendite und der Produktionskapazität.
Eines der wichtigen Elemente der Wiedergeburt der Automatisierung ist eine computergesteuerte Maschine, die andere wichtige Vorteile bietet, die sorgfältig berücksichtigt werden müssen. Dies ist der Zweck dieses Artikels.
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