Controllo numerico: definizione dei sistemi

Conoscere in questo articolo tutti i dettagli sul controllo numerico, l'importante definizione dei suoi sistemi e le applicazioni che possono dargli, in questo articolo conoscerai in modo specifico e semplice tutto il processo che comporta.

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Controllo numerico

È un metodo automatizzato per macchine gestite mediante la programmazione di comandi su un supporto di memorizzazione.

La prima macchina di controllo remoto digitale è stata prodotta dall'ingegnere John T. Parsons negli anni 1940 e 1950. Si basava su macchine esistenti con motori modificati, il cui numero era correlato manualmente alle istruzioni fornite sul microscopio a schede perforate.

Questi primi servomeccanismi si sono sviluppati rapidamente con l'aiuto di apparecchiature analogiche e digitali. L'economicità e la miniaturizzazione dei processori hanno ampiamente utilizzato la tecnologia elettronica digitale in tutti i tipi di strumenti, con il nome di controllo decimale digitale, controllo digitale del computer, per confrontarli con macchine che non avevano computer.

Questo metodo ha rivoluzionato l'industria quindi se questo tipo di espressione viene utilizzata per riferirsi a questo tipo di soggetti che i computer non avevano, quindi grazie ai microprocessori più economici e alla programmazione semplificata della macchina.

Principi di funzionamento

La procedura si basa sul monitoraggio dello spostamento della macchina rispetto all'asta coordinata dell'apparato mediante un programma informatico eseguito da un computer. Per il tornio lo spostamento del manufatto deve essere controllato su due assi coordinati: l'asse X è utilizzato per lo spostamento longitudinale del carrello e l'asse Z è utilizzato per lo spostamento laterale della torre.

Per la fresatrice viene controllato anche lo spostamento verticale corrispondente all'asse Y. Per questo motivo sia il tornio che il meccanismo di spostamento torretta sono installati servomotori, e nel caso del tornio si tratta di una macchina da banco, la fresatrice dipende dalle capacità della macchina, non può essere limitato a tre assi.

applicazioni

Può essere utilizzato per modellare metallo, falegnameria, carpenteria, plastica, circuiti stampati elettronici, tra gli altri. L'applicazione del sistema CNC sulla macchina è uno strumento che aumenta le prestazioni e al tempo stesso consente operazioni di formatura difficili da completare con le macchine utensili convenzionali, come ottenere una superficie sferica mantenendo un alto grado di precisione dimensionale.

Infine, l'uso di controllo numerico computerizzato Ha un impatto benefico sui costi di produzione riducendo i costi di produzione di molte macchine e migliorando la qualità.

L'utilizzo del CNC ha uno shock benefico sui costi di produzione mitigando i costi di costruzione di molte macchine, mantenendone o migliorandone la qualità.

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Programmazione sul controllo numerico

Questo tipo di programmazione utilizza due metodi:

Programmazione manuale

In questo progetto il pezzo viene scritto esclusivamente con ragionamenti e calcoli che fa solo l'operatore, il progetto di lavorazione incorpora tutti i dati necessari per la lavorazione del pezzo.

Poiché ogni produttore utilizza il proprio programma NC, l'avvio del programma NC è caratterizzato da uno sviluppo caotico del codice di programmazione. Successivamente, a patto che le tipologie di programmi siano le stesse, la necessità di standardizzare il codice di programmazione è condizione indispensabile affinché lo stesso programma possa essere utilizzato su macchine diverse.

Programmazione automatica

Quando si parla di programmazione si parla di cosa fa il computer quando i dati sono forniti da colui che fa la programmazione del pezzo compare in un linguaggio di scambio chiamato APT, che verrà poi tradotto nella lingua appropriata per ogni lingua dal post-processore, linguaggio di macchina.

Precisione

L'asse di queste macchine è solitamente azionato da un motore passo-passo che divide la rotazione di 360 gradi in 200 passi di questi passi. Pertanto, la precisione dell'asse sarà data dal passo dell'asse principale in movimento. In questo caso il numero di passi è 200, la posizione di rotazione dell'utensile, esempio: se il mandrino dell'asse X con passo 1mm è diviso in 200 passi del motore, la macchina utensile può fornire una precisione di 0,005 mm su questo asse.

Prima e dopo il controllo numerico (CNC)

Dall'inizio del XX secolo, l'esplosiva espansione industriale e l'uso massiccio di macchinari motorizzati hanno richiesto la ricerca costante di processi più efficienti. Fino a circa 60-65 anni fa, il lavoro intensivo richiesto per le attività industriali non solo richiedeva una grande squadra di lavoratori, ma influiva anche su qualità, precisione e ripetibilità, aumento dei costi e riduzione della produzione.

Fino a che punto possiamo vederlo attraverso un semplice esempio. Ad esempio, molte persone che lavorano in officina hanno familiarità con una delle operazioni di fabbricazione più semplici, persino la perforazione della lamiera con un trapano a mano.

Per fare ciò, l'operatore deve eseguire più operazioni: posizionare la piastra sul piano di foratura, posizionare la punta nel mandrino e fissarla sul mandrino, selezionare la velocità cambiando la puleggia, azionare il mandrino e azionare la leva o il rullo di avanzamento .carta guida il foro verso la carta da elaborare.

Immagina ora la fattibilità di eseguire un tale processo in un ambiente industriale, dove centinaia di fori devono essere realizzati in centinaia di fogli di carta nel più breve tempo possibile con il minor costo e la massima qualità di produzione.

È così che il concetto di controllo numerico (NC) è stato introdotto nelle fresatrici americane negli anni 1950. Le fresatrici utilizzavano la tecnologia della valvola del vuoto e della scheda perforata per caricare i dati.

Già negli anni '1960, i tubi a vuoto furono sostituiti dai transistor, fino a quando l'avvento dei computer negli anni '1970 creò una chiara base per quella che oggi chiamiamo tecnologia del vuoto. controllo numerico da computer (CNC).

Questi chip hanno rivoluzionato l'intero campo del controllo numerico e hanno realizzato l'integrazione di funzioni, come complemento alla programmazione avanzata, alla rappresentazione grafica dei percorsi utensile e ai cicli di rete.

Questi chip hanno suscitato grande scalpore in questo campo di monitoraggio e hanno notato l'unificazione di funzioni, come ausili di programmazione avanzati, rappresentazione grafica di percorsi di oggetti, subroutine e cicli fissi, comunicazione e reti.

Nel tempo degli anni '90, la conoscenza del controllo numerico computerizzato, che ha permesso di personalizzarlo e combinare con le proprie conoscenze, tecnica grafica interattiva, comunicazione digitale con il variatore e molti altri vantaggi molto specifici del macchinario.

All'inizio degli anni '90 è stata introdotta la conoscenza del CNC aperto, che consente di personalizzarla e combinarla con le proprie conoscenze, la progettazione grafica interattiva, la comunicazione digitale con l'azionamento e molti altri vantaggi che ci hanno fornito soluzioni significative per il monitoraggio dei macchinari.

Come funziona una macchina CNC?

Questo fondamentalmente controlla la macchina e riceve ordini sotto forma di codici dai computer e la trasforma in segnali elettrici attraverso il proprio software per avviare il motore. Una volta avviato il sistema di trasmissione, gli assi delle macchine CNC sono necessari per generare i movimenti che il processo di fabbricazione richiede.

Se continuiamo ad utilizzare come esempio trapani industriali, questi assi posizioneranno l'utensile sul foro da lavorare (due assi) ed eseguiranno l'operazione (terzo asse), gli assi sono denominati con lettere, i nomi più comuni per gli assi lineari sono X, Y e Z, mentre i nomi più comuni per gli assi rotanti sono A, B e C, è possibile utilizzare due sistemi per il controllo del movimento. I due sistemi possono funzionare indipendentemente o in combinazione tra loro:

Valore assoluto, dove le coordinate del punto di posizione si riferiscono all'inizio di questi, utilizzare le variabili X (valore misurato del diametro finale) e Z (misurato in direzione parallela all'asse di rotazione della vite).

Valore incrementale, dove le coordinate dell'indicatore di posizione si riferiscono all'indicatore corrente, utilizzare la variabile U (distanza radiale) e W (misurata in una direzione parallela all'asse di rotazione dell'asse principale).

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Accessori programmabili

Se c'è solo il controllo del movimento, le macchine CNC saranno inutili, quasi tutte le macchine possono essere programmate in altri modi, ecco perché dobbiamo tenere conto che la macchina è direttamente correlata ai suoi accessori programmabili appropriati, quindi qualsiasi funzione richiesta Può essere programmato sulla macchina utensile CNC. Pertanto, ad esempio, un centro di lavoro avrà almeno le seguenti specifiche funzioni programmabili:

I centri di lavoro con cambio utensile automatico possono ospitare molti utensili diversi in una scatola portatile. Se necessario, il più necessario può essere posizionato rapidamente sul mandrino per la relativa lavorazione.

Velocità del mandrino e attivazione: puoi semplicemente dettagliare la velocità del mandrino (in giri/min), il mandrino non può solo ruotare in senso orario o antiorario, ma anche fermarsi.

Refrigerante: richiesto per molte operazioni che necessitano di refrigerante per la lubrificazione e per raffreddare il dispositivo, può essere attivato e disattivato durante il processo di lavoro.

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Programma CNC

Questo programma si basa su un elenco di sequenze in cui ha istruzioni da eseguire, queste indicazioni sono chiamate programmi cnc, che devono contenere tutte le informazioni obbligatorie per lavorare il pezzo.

I programmi CNC sono scritti in linguaggi di basso livello chiamati G e M, sono stati standardizzati da ISO 6983 (International Organization for Standardization) e EIA (Electronic Industries Alliance) RS 274, e sono composti da istruzioni generali (codice G) e altri (Codice M).

Il programma prevede un formato frase composto da blocchi, che iniziano con la lettera N, come mostrato nella figura seguente, dove ogni azione o azione viene eseguita in sequenza, ogni blocco è numerato e generalmente contiene un comando.

Esistono codici che specificano le funzioni di movimento dell'apparato in oggetto (ad esempio avanzamento rapido, avanzamento radiale, pausa, ciclo), mentre altri codici descrivono altre funzioni necessarie per la lavorazione dei pezzi, ma non corrispondono al movimento del apparato (ad esempio, avvio E arresto del mandrino, cambio utensile, refrigerante, arresto del programma).

Controllore CNC

Questo componente chiave interpreta il piano CNC e gestisce una serie di elementi in sequenza, durante la lettura del programma, l'ispettore attiva la funzione macchina corrispondente, guida il movimento degli assi e generalmente segue le istruzioni fornite nel programma.

Ci sono altri usi che sono:

  • Se viene rilevato un errore, modificare (modificare) il programma.
  • Eseguire funzioni di verifica speciali (ad esempio, inattivo) per confermare l'accuratezza del programma CNC.
  • Specificare alcuni importanti input dell'operatore, come i valori della lunghezza dell'utensile.

programma CAM

In questo articolo menzioniamo l'importanza dei progetti (Computer Aided Manufacturing) quando è difficile scrivere programmi CNC a causa della mancanza di conoscenza dell'operatore o di applicazioni complesse, in molti casi i programmi CAM possono essere utilizzati insieme al Computer Aided Design (CAD) .

L'operatore indica solo l'azione di lavorazione da eseguire e il piano produce automaticamente il programma. Ciò elimina la necessità di ridefinire la distribuzione del frammento di lavoro per il piano.

Sistema DNC

Quando il progetto viene avanzato (manualmente o tramite un programma), deve essere portato nel controllore e per questo viene utilizzato un sistema di distribuzione a controllo numerico (DNC).

Questo sistema è un computer collegato in rete con una o più macchine CNC, tradizionalmente la trasmissione dei programmi viene effettuata utilizzando il protocollo di comunicazione seriale di base (RS-232C). Tuttavia, la scienza è passata a fornire ai controller di oggi maggiori capacità di comunicazione in modo che possano essere collegati in rete in modi più tradizionali (ad esempio tramite Ethernet).

Opportunità di lavoro offerte dalla tecnologia CNC

Con la crescita di queste macchine, sorprende la grave povertà di personale qualificato per gestirle, in tal modo è un campo promettente in cui lo stipendio è piuttosto alto e si può anche sviluppare una carriera di successo. I seguenti sono i lavori più entusiasmanti per chiunque cerchi opportunità nel campo delle macchine utensili CNC.

Vantaggi del CNC

Ci sono vantaggi nell'aumentare la produttività e ridurre i tempi di produzione, le macchine e gli strumenti offrono anche una varietà di altri vantaggi per la tua organizzazione, come ad esempio:

  • Prestazioni più elevate e costi inferiori.
  • Maggiore precisione e migliore qualità del prodotto.
  • Migliorare il livello di sicurezza degli operatori.
  • Avere ampia flessibilità per gestire prodotti di base e/o complessi.
  • Un operatore può azionare più macchine contemporaneamente.
  • Ridurre il tempo del ciclo operativo.
  • Più linguaggi di programmazione.
  • Controlla e standardizza i tuoi prodotti.
  • Maggiore precisione operativa.

Quando usare il CNC

A proposito di quando usare MHCN? La decisione è solitamente quella di risolvere in base all'analisi della produzione e della redditività; Tuttavia, nei nostri paesi sottosviluppati di solito c'è un fattore di inerzia che impedisce agli imprenditori di fare un salto tecnologico, tanto che le persone sono motivate a utilizzare queste tecnologie, alternative finanziarie e produttive aiuteranno a migliorare l'aspetto della redditività di questo tipo di investimento.

D'altra parte, una volta che questo processo, l'azienda trasferirà rapidamente la tecnologia, migliorerà il livello tecnico. Fenomeni come questo non sono rari, si sono verificati molte volte a livello di consumo nel nostro Paese, soprattutto a Panama.

È importante ricordare che i progressi tecnologici hanno portato l'umanità ad essere grandi consumatori di tecnologia, ecco perché ne usiamo aspetti come: Hi-Fi, automobili, apparecchiature di comunicazione e computer. Allora perché essere scettici? E pensiamo di non essere in grado di adattare la nuova tecnologia di produzione alla nostra esperienza aziendale.

Vediamo ora come utilizzare o meno il CNC in termini di quantità di produzione:

  • Quando hai un rendimento elevato.
  • Frequenza di produzione dello stesso articolo non molto elevata.
  • Quando la complessità dell'articolo non è molto elevata.
  • Scambiando un articolo o fornendo più modelli.

Panoramica

Attualmente c'è un ambiente pieno di aspettative e incertezze, questo è dovuto in gran parte ai rapidi cambiamenti della tecnologia attuale, perché questi non consentono di assorbirla completamente, rendendola difficile. Fai del tuo meglio, gli ordini hanno anche rapidi cambiamenti economici e politici, in una società come la nostra (paesi in via di sviluppo) per impedire l'emergere di soluzioni locali o proprietarie al nostro problema più fondamentale.

Di tutti questi cambiamenti, uno dei più influenti è senza dubbio la formulazione di una nuova politica mondiale di mercato aperto e globalizzazione. Tutto questo parla di libera concorrenza, motivo per cui è necessario adattare il nostro settore in modo che possa affrontare le sfide del prossimo anno.

Un'alternativa a questo è l'industria, ha introdotto gli elementi di automazione, tuttavia deve essere fatto nel modo più appropriato affinché possa essere assorbito. Adottare gradualmente nuove tecnologie al momento giusto; tutto questo non sarà dimenticato, fattori di ritorno sull'investimento e capacità produttiva.

Uno degli elementi importanti della rinascita dell'automazione, è una macchina a controllo numerico computerizzato, fornisce altri importanti vantaggi che devono essere considerati con attenzione, questo è lo scopo di questo articolo.

Caro lettore, seguici su: Tipi di scanner per computer.


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