Ken in dit artikel alle details over de numerieke besturing, de belangrijke definitie van zijn systemen en de toepassingen die ze het kunnen geven, in dit artikel leert u op een specifieke en eenvoudige manier al het proces dat dit met zich meebrengt.
Numerieke besturing
Het is een geautomatiseerde methode voor machines die beheerd worden door middel van programmeercommando's op een opslagmedium.
De eerste digitale afstandsbedieningsmachine werd vervaardigd door ingenieur John T. Parsons in de jaren 1940 en 1950. Het was gebaseerd op bestaande machines met aangepaste motoren, waarvan het aantal handmatig werd gerelateerd aan de instructies op de ponskaartmicroscoop.
Deze vroege servomechanismen ontwikkelden zich snel met behulp van analoge en digitale apparatuur. De goedkope en miniaturisering van processors hebben op grote schaal digitale elektronische technologie gebruikt in allerlei soorten gereedschappen, resulterend in de naam digitale decimale besturing, computer digitale besturing, om ze te vergelijken met machines die geen computers hadden.
Deze methode heeft een revolutie teweeggebracht in de industrie, dus als dit type uitdrukking wordt gebruikt om te verwijzen naar dit soort onderwerpen dat computers niet hadden, dan is dit dankzij de goedkopere microprocessors en de vereenvoudigde programmering van de machine.
Principes van operaties
De procedure is gebaseerd op het bewaken van de verplaatsing van de machine ten opzichte van de coördinatenstang van het apparaat door middel van een computerprogramma dat door een computer wordt uitgevoerd. Voor de draaibank moet de verplaatsing van het artefact worden geregeld op twee coördinaatassen: de X-as wordt gebruikt voor de longitudinale verplaatsing van de wagen en de Z-as wordt gebruikt voor de laterale verplaatsing van de toren.
Voor de freesmachine wordt ook de verticale verplaatsing die overeenkomt met de Y-as geregeld.Om deze reden zijn zowel de draaibank als het revolververplaatsingsmechanisme servomotoren geïnstalleerd en in het geval van de draaibank is het een tafelmachine, de freesmachine afhankelijk van de mogelijkheden van de machine, kan deze niet worden beperkt tot drie assen.
toepassingen
Het kan worden gebruikt om onder andere metaal, schrijnwerk, timmerwerk, kunststoffen, elektronische gedrukte schakelingen te modelleren. De toepassing van het CNC-systeem op de machine is een hulpmiddel dat de prestaties verhoogt en tegelijkertijd vormbewerkingen mogelijk maakt die moeilijk te voltooien zijn met conventionele werktuigmachines, zoals het bereiken van een bolvormig oppervlak met behoud van een hoge mate van maatnauwkeurigheid.
Tot slot, het gebruik van geautomatiseerde numerieke controle Het heeft een gunstig effect op de productiekosten door de productiekosten van veel machines te verlagen en de kwaliteit te verbeteren.
Het gebruik van CNC heeft een gunstige schok voor de productiekosten door de constructiekosten van veel machines te verminderen, hun kwaliteit te behouden of te verbeteren.
Programmeren op de numerieke besturing
Dit type programmering gebruikt twee methoden:
Handmatige programmering
In dit project wordt het onderdeel uitsluitend geschreven door redeneringen en berekeningen die alleen de operator doet, het bewerkingsproject bevat alle gegevens die nodig zijn voor de bewerking van het onderdeel.
Omdat elke fabrikant zijn eigen NC-programma gebruikt, wordt de start van het NC-programma gekenmerkt door een chaotische ontwikkeling van de programmeercode. Vervolgens, zolang de soorten programma's hetzelfde zijn, is de noodzaak om de programmeercode te standaardiseren een onmisbare voorwaarde om hetzelfde programma op verschillende machines te kunnen gebruiken.
Automatische programmering
Als we het hebben over programmeren, hebben we het over wat de computer doet wanneer de gegevens worden geleverd door degene die het onderdeel programmeert, het verschijnt in een uitwisselingstaal genaamd APT, die vervolgens wordt vertaald in de juiste taal voor elke taal door de post-processor, taal van de machine.
precisie
De as van deze machines wordt meestal aangedreven door een stappenmotor die de 360 graden rotatie verdeelt in 200 stappen van deze stappen. Daarom wordt de precisie van de as bepaald door de spoed van de bewegende hoofdas. In dit geval is het aantal stappen 200, de rotatiepositie van het gereedschap, bijvoorbeeld: als de X-as-spil met een steek van 1 mm is verdeeld in 200 stappen van de motor, kan de werktuigmachine een nauwkeurigheid van 0,005 mm bieden op deze as.
Voor en na numerieke besturing (CNC)
Sinds het begin van de 60e eeuw hebben de explosieve industriële expansie en het massale gebruik van gemotoriseerde machines de constante zoektocht naar efficiëntere processen noodzakelijk gemaakt. Tot ongeveer 65-XNUMX jaar geleden vereiste de intensieve arbeid die nodig was voor industriële taken niet alleen een groot team van arbeiders, maar beïnvloedde het ook de kwaliteit, precisie en herhaalbaarheid, verhoogde kosten en verminderde productie.
In hoeverre kunnen we het zien aan de hand van een eenvoudig voorbeeld. Veel mensen die in de machinewerkplaats werken, zijn bijvoorbeeld bekend met een van de eenvoudigste fabricagehandelingen, zelfs het boren van gaten in plaatmetaal met een handboor.
Om dit te doen, moet de operator meerdere taken uitvoeren: plaats de plaat op de boorvloer, plaats de bit in de boorkop en bevestig deze op de spindel, selecteer de snelheid door de poelie te veranderen, activeer de spindel en bedien de hendel of invoerrol papier geleid het gat naar het te verwerken papier.
Stelt u zich nu de haalbaarheid voor van het uitvoeren van een dergelijk proces in een industriële omgeving, waar in de kortst mogelijke tijd honderden gaten in honderden vellen papier moeten worden gemaakt met de laagste kosten en de hoogste productiekwaliteit.
Dit is hoe het concept van numerieke besturing (NC) werd geïntroduceerd in Amerikaanse freesmachines in de jaren 1950. De freesmachines gebruikten vacuümklep- en ponskaarttechnologie om gegevens te laden.
Al in de jaren zestig werden vacuümbuizen vervangen door transistors, totdat de komst van computers in de jaren zeventig een duidelijk fundament legde voor wat we nu vacuümtechnologie noemen. numerieke besturing per computer (CNC).
Deze chips hebben een revolutie teweeggebracht in het hele gebied van numerieke besturing en hebben de integratie van functies gerealiseerd, als aanvulling op geavanceerde programmering, grafische weergave van gereedschapspaden en netwerkcycli.
Deze chips hebben op dit gebied van monitoring een totale opschudding veroorzaakt en hebben de unificatie van functies opgemerkt, zoals geavanceerde programmeerhulpmiddelen, grafische weergave van objectpaden, subroutines en ingeblikte cycli, communicatie en netwerken.
In de tijd van de jaren 90 was de kennis van de geautomatiseerde numerieke controle, waardoor het mogelijk was om het op maat te maken en een combinatie te maken met de eigen kennis, interactieve grafische techniek, en digitale communicatie met de variator en vele andere zeer specifieke voordelen van de machine.
Begin jaren 90 werd open CNC-kennis geïntroduceerd, waardoor deze op maat gemaakt en gecombineerd kan worden met de eigen kennis, interactieve grafische planning, digitale communicatie met de aandrijving en vele andere voordelen die ons significante oplossingen opleverden voor de bewakingsmachines.
Hoe werkt een CNC-machine?
Dit bestuurt in feite de machine en ontvangt orders in de vorm van codes van de computers en zet deze om in elektrische signalen via zijn eigen software om de motor te starten. Zodra ze het transmissiesysteem starten, zijn de assen van de CNC-machines nodig om de bewegingen te genereren die het productieproces vereist.
Als we industriële boren als voorbeeld blijven gebruiken, zullen deze assen het gereedschap op het te bewerken gat plaatsen (twee assen) en de bewerking uitvoeren (derde as), de assen worden benoemd met letters, de meest voorkomende namen voor lineaire assen zijn X, Y en Z, terwijl de meest voorkomende namen voor roterende assen A, B en C zijn, kunnen twee systemen worden gebruikt voor motion control. De twee systemen kunnen onafhankelijk of in combinatie met elkaar werken:
Absolute waarde, waarbij de coördinaten van het plaatspunt verwijzen naar het begin hiervan, gebruik de variabelen X (gemeten waarde van de uiteindelijke diameter) en Z (gemeten in een richting evenwijdig aan de draaiingsas van de schroef).
Incrementele waarde, waarbij de coördinaten van het locatiemerkteken verwijzen naar het huidige merkteken, gebruikt u de variabele U (radiale afstand) en W (gemeten in een richting evenwijdig aan de rotatie-as van de hoofdas).
Programmeerbare accessoires
Als er alleen motion control is, zullen CNC-machines nutteloos zijn, bijna alle machines kunnen op andere manieren worden geprogrammeerd, daarom moeten we er rekening mee houden dat de machine direct gerelateerd is aan de juiste programmeerbare accessoires, dus eventuele vereiste functies. geprogrammeerd op de CNC-bewerkingsmachine. Daarom zal een bewerkingscentrum bijvoorbeeld minimaal de volgende specifieke programmeerbare functies hebben:
Bewerkingscentra met een automatische gereedschapswisselaar bieden plaats aan veel verschillende gereedschappen in een draagbare doos. Indien nodig kan het meest noodzakelijke snel op de spil worden geplaatst voor de bijbehorende bewerking.
Spilsnelheid en activering: u kunt eenvoudig de spilsnelheid (in rpm) detailleren, de spil kan niet alleen met de klok mee of tegen de klok in rollen, maar ook stoppen.
Koudemiddel: Dit is nodig voor veel handelingen waarbij koudemiddel nodig is voor smering en om het apparaat te koelen, het kan tijdens het werkproces worden geactiveerd en gedeactiveerd.
CNC programma
Dit programma is gebaseerd op een sequentielijst met instructies om uit te voeren, deze indicaties worden cnc-programma's genoemd, die alle verplichte informatie moeten bevatten om het onderdeel te bewerken.
CNC-programma's zijn geschreven in lage talen genaamd G en M, zijn gestandaardiseerd door ISO 6983 (International Organization for Standardization) en EIA (Electronic Industries Alliance) RS 274, en zijn samengesteld uit algemene instructies (G-code) en andere (Code M).
Het programma biedt een zinsindeling die bestaat uit blokken, beginnend met de letter N, zoals weergegeven in de volgende afbeelding, waarbij elke actie of actie opeenvolgend wordt uitgevoerd, elk blok is genummerd en in het algemeen een opdracht bevat.
Er zijn codes die de bewegingsfuncties van het apparaat in kwestie specificeren (bijvoorbeeld snelle voortgang, radiale beweging, pauze, cyclus), terwijl andere codes andere functies beschrijven die nodig zijn voor het bewerken van onderdelen, maar niet overeenkomen met de beweging van de apparaat (bijvoorbeeld spilstart EN -stop, gereedschapswissel, koelvloeistof, programmastop).
CNC-controller:
Deze sleutelcomponent interpreteert het CNC-plan en behandelt een reeks items in volgorde. Bij het lezen van het programma activeert de inspecteur de bijbehorende machinefunctie, stuurt de asbeweging aan en volgt in het algemeen de instructies in het programma.
Er zijn andere toepassingen die zijn:
- Als er een fout wordt gedetecteerd, wijzig (bewerk) het programma.
- Voer speciale verificatiefuncties uit (bijvoorbeeld inactief) om de nauwkeurigheid van het CNC-programma te bevestigen.
- Specificeer bepaalde belangrijke invoer door de operator, zoals gereedschapslengtewaarden.
CAM-programma
In dit artikel noemen we het belang van projecten (Computer Aided Manufacturing) wanneer het moeilijk is om CNC-programma's te schrijven vanwege een gebrek aan kennis van de operator of complexe toepassingen, in veel gevallen kunnen CAM-programma's worden gebruikt in combinatie met Computer Aided Design (CAD) .
De operator geeft alleen de uit te voeren bewerking aan en het plan produceert automatisch het programma. Dit elimineert de noodzaak om de verdeling van het werkfragment voor het plan opnieuw te definiëren.
DNC-systeem
Wanneer het project wordt gevorderd (handmatig of door middel van een programma), moet het in de controller worden gedragen en hiervoor wordt een numeriek besturingsdistributiesysteem (DNC) gebruikt.
Dit systeem is een computer die in een netwerk is verbonden met een of meer CNC-machines, traditioneel wordt de verzending van programma's uitgevoerd met behulp van het standaard seriële communicatieprotocol (RS-232C). De wetenschap is echter verder gegaan om de huidige controllers te voorzien van meer communicatiemogelijkheden, zodat ze op meer traditionele manieren in een netwerk kunnen worden opgenomen (bijvoorbeeld via Ethernet).
Vacatures aangeboden door CNC-technologie
Met de groei van deze machines is de ernstige armoede van opgeleid personeel om ze te bedienen verrassend, op zo'n manier dat het een veelbelovend veld is waarin het salaris behoorlijk hoog is en ook een succesvolle carrière kan worden ontwikkeld. De volgende zijn de meest opwindende banen voor iedereen die op zoek is naar kansen op het gebied van CNC-bewerkingsmachines.
Voordelen van CNC:
Er zijn voordelen van het verhogen van de productiviteit en het verkorten van de productietijd, machines en gereedschappen bieden ook een aantal andere voordelen voor uw organisatie, zoals:
- Hogere prestaties en lagere kosten.
- Grotere precisie en betere productkwaliteit.
- Verbeter het veiligheidsniveau van operators.
- Beschikken over voldoende flexibiliteit om basis- en/of complexe producten te verwerken.
- Eén operator kan meerdere machines tegelijk bedienen.
- Verminder de bedrijfscyclustijd.
- Meerdere programmeertalen.
- Beheer en standaardiseer uw producten.
- Grotere operationele precisie.
Wanneer de CNC gebruiken?
Over wanneer MHCN gebruiken? De beslissing is meestal om op te lossen op basis van productie- en winstgevendheidsanalyse; In onze onderontwikkelde landen is er echter meestal een traagheidsfactor die ondernemers ervan weerhoudt een technologische sprong te maken, zozeer zelfs dat mensen gemotiveerd zijn om deze technologieën te gebruiken, financiële en productiealternatieven zullen helpen om de winstgevendheid van dit soort investeringen te verbeteren.
Aan de andere kant, zodra dit in dit proces is, zal het bedrijf technologie snel overdragen en het technische niveau verbeteren. Dergelijke fenomenen zijn niet ongewoon, ze zijn vaak voorgekomen op consumentenniveau in ons land, vooral in Panama.
Het is belangrijk om te vermelden dat technologische vooruitgang ertoe heeft geleid dat de mensheid grote consumenten van technologie is, daarom gebruiken we aspecten ervan zoals: hifi, auto's, communicatieapparatuur en computers. Dus waarom sceptisch zijn? En we denken dat we de nieuwe productietechnologie niet kunnen aanpassen aan onze zakelijke ervaring.
Laten we nu eens kijken hoe we CNC wel of niet kunnen gebruiken in termen van productiehoeveelheid:
- Wanneer u hoge prestaties levert.
- Productiefrequentie van hetzelfde artikel die niet erg hoog is.
- Wanneer de complexiteit van het artikel niet erg hoog is.
- Door een artikel te ruilen of meerdere modellen aan te bieden.
Overzicht
Momenteel heerst er een omgeving vol verwachtingen en onzekerheden, dit komt voor een groot deel door de snelle veranderingen in de huidige technologie, omdat deze het niet volledig laten opnemen, waardoor het moeilijk wordt. Doe je best, orders hebben ook snelle economische en politieke veranderingen, in een samenleving als de onze (ontwikkelingslanden) om de opkomst van lokale of bedrijfseigen oplossingen voor ons meest fundamentele probleem te voorkomen.
Van al deze veranderingen is een van de meest invloedrijke ongetwijfeld het formuleren van een nieuw wereldbeleid van open markt en globalisering. Dit alles spreekt van vrije concurrentie, daarom is het noodzakelijk om onze industrie aan te passen zodat deze volgend jaar de uitdagingen aan kan.
Een alternatief hiervoor is de industrie, die de elementen van automatisering heeft geïntroduceerd, maar dit moet op de meest geschikte manier worden gedaan, zodat het kan worden opgenomen. Geleidelijk nieuwe technologieën toepassen op het juiste moment; dit alles zal niet worden vergeten, factoren van rendement op investering en productiecapaciteit.
Een van de belangrijke elementen van de wedergeboorte van automatisering, is een computer numerieke besturingsmachine, het biedt andere belangrijke voordelen die zorgvuldig moeten worden overwogen, dit is het doel van dit artikel.
Beste lezer, volg ons op: Soorten computerscanners.
