CNC در ماشینکاری چیست؟

به عبارت ساده ، ماشینکاری CNC یک سیستم با هدایت رایانه است. این سیستم دستورات دقیقی را بدون هیچ گونه خطای انسانی اجرا می کند. پیش از این ، در ماشینکاری دستی ، در دقت و طراحی احتمال خطا وجود داشت. شرکت های ماشینکاری CNC نرم افزار پیشرفته ای را برای کنترل ابزارها و ماشین آلات درج می کنند. اینها لت و آسیاب هستند. از آنجا که هر حرکتی تحت کنترل رایانه است ، نتایج کامل ، محاسبه شده و سطح بالایی کسب خواهید کرد.

CNC چگونه کار می کند؟

یک دستگاه CNC یک دستگاه برش و شکل گیری روباتیک است. بنابراین مانند یک ابزار قدرت بسیار دقیق است و توسط یک کامپیوتر کنترل می شود. اولین قدم طراحی یکی از رایانه ها است. با نرم افزار خاص ، آنچه را که می خواهید بسازید درست می کنید.

سپس طراحی به رایانه ترجمه می شود و مجموعه ای از دستورالعمل ها را ایجاد می کند. آنها به دستگاه می گویند که کجا باید برش دهد و کجا حرکت کند. آنها فقط این دستورالعمل ها را کاملاً دنبال می کنند. با قسمت شما ، ابزارهای برش را به سمت بالا ، پایین ، چپ و راست حرکت می دهد.

بسیاری از مواد را می توان با آنها کار کردماشین های CNCبشر چوب ، فلز ، پلاستیک و موارد دیگر بریده شده است.

این بسیار دقیق است - بسیار دقیق تر از برش با یک جفت قیچی با دست. به همین دلیل همه چیز از اتومبیل گرفته تا قطعات خودرو از آنها ساخته می شود.

ماشین های CNC چگونه کار می کنند؟

مرحله طراحی

طرح های دیجیتال اساس ماشینکاری CNC را تشکیل می دهند. ابزارهای یادگیری فعال نرم افزار CAD را برای ساخت مدل های تفصیلی سه بعدی درج می کنند. با کلمات ساده ، طرح های دیجیتال جزئیات پیچیده قطعات سفارشی را حفظ می کنند.

کشف هندسه های پیچیده با ابزارهای طراحی مدرن برای شما بسیار آسان است. مهندسان می توانند قبل از قرار دادن هر چیزی در تولید فیزیکی ، تعامل بین قطعات و تست نقاط استرس ایجاد کنند.

خصوصیات مواد از طریق فرآیند طراحی با دقت در نظر گرفته می شود. محدودیت های مکانیکی و نیازهای عملکرد محرک اصلی هستند. نرم افزار پیشرفته به طراحان این امکان را می دهد تا مدل های اجزای را تا سطح مولکولی ایجاد کنند. آنها می توانند ببینند که چگونه قطعات با یکدیگر تعامل خواهند داشت و تحت سناریوهای مختلف اجرا می شوند.

برنامه نویسی

عملکرد برنامه نویسی به عنوان لایه ارتباطی اساسی بین دستگاه های CNC. دو نوع کد اصلی فرآیند تولید را اجرا می کنند: G-Code و M-Code.

G-Code در ماشینکاری CNC زبانی است که به دستگاه نحوه حرکت دستور می دهد. این مختصات دقیق ، سرعت برش و دستورالعمل های حرکتی دقیق را ارائه می دهد. کد یک رقص خوب برای دستگاه است. G-Code به دستگاه دستور می دهد که کجا با سرعت و عمق برود.

M-Code در ماشینکاری CNC عملکردهای کمکی را کنترل می کند. این فعالیتهای حمایتی مانند سیستم های خنک کننده و تغییر ابزار را انجام می دهد. شما می توانید از M-Code به عنوان خون حیات دستگاه فکر کنید. این همه کارها را غیر از سکته های برش اساسی انجام می دهد. نمونه هایی از دستورات کد M شامل فعال کردن خنک کننده ها ، ابزارهای سوئیچینگ و کنترل اقدامات خاص دستگاه است.

دستگاه راه اندازی

تهیه دستگاه CNC خواستار دقت باورنکردنی است. قطعه کار با دقت توسط تکنسین ها تهیه می شود. آنها مواد مناسب را انتخاب می کنند و از وسایل ویژه برای تأمین مؤلفه ها استفاده می کنند. هر قطعه کار باید با دقت میکروسکوپی قرار گیرد.

روشهای مختلف برگزاری برای فرآیندهای مختلف ماشینکاری مورد نیاز است. پایداری مواد توسط معاون آهنربا و وسایل سفارشی ایمن می شود. تکنسین ها با استفاده از ابزارهای اندازه گیری دقیق ، تراز را تأیید می کنند. هر تنظیم باید حرکات صفر را در حین ماشینکاری تضمین کند.
انتخاب ابزارها به همان اندازه مهم است. ماشینها ابزارهای خاصی را توسط بسیاری از عوامل انتخاب می کنند:

نوع ماده

پیچیدگی طراحی

سطح سطح مطلوب

الزامات برش

عمل

پس از انجام آماده سازی ، دستگاه CNC فرایند اتوماسیون خود را شروع می کند. این دستورالعمل های برنامه ریزی شده را با دقت فوق بشری انجام می دهد. این دستگاه می تواند مواد را در یک فرآیند لایه به لایه پاک کند یا قطعات را از طریق تولید افزودنی بسازد.
دستگاه های مدرن CNC می توانند به طور همزمان از چندین محور استفاده کنند. آنها در طیف وسیعی از مواد ، از پلاستیک های نرم گرفته تا فلزات سخت شده سروکار دارند. روند برش شامل:

حذف دقیق مواد

شکل گیری هندسی پیچیده

کنترل عمق مداوم

تنظیم پارامتر در زمان واقعی

این ماشین ها می توانند استراتژی های برش را در یک لحظه تغییر دهند. آنها در برابر تغییرات مواد مقاوم هستند و دقت قابل توجهی را حفظ می کنند. هر حرکتی عمدی است و هر یک از آنها با نظم خیره کننده انجام می شود.

انواع دستگاه های CNC

دستگاه های فرز CNC

دستگاه های فرز CNCیکی از سنگ بنای تولید مدرن است. برش چرخشی توسط چنین ماشین های قدرتمند با دقت استثنایی انجام می شود. اولی به ویژه در تولید اشکال هندسی پیچیده در طیف وسیعی از مواد ماهر است. ابزارهای برش با سرعت زیاد می چرخند و لایه مواد را به صورت لایه ای حک می کنند.

دستگاه های فرز انواع مختلفی از کارکردهای تولید را انجام می دهند. آنها می توانند ایجاد کنند:

اسلات های دقیق

جیب های پیچیده

اشکال سطح پیچیده

عناصر مکانیکی به خوبی تعریف شده

کپی کردن ابزارهای شاتل در چندین محور. قطعه های کاری را می توان از زوایای مختلف مشاهده کرد. این تطبیق پذیری منجر به تغییرات بسیار پیچیده در هندسه می شود. "از نمونه های اولیه توسعه گرفته تا قطعات تولید نهایی ، تولید کنندگان از ماشین های فرز استفاده می کنند.

CNC تراش

CNC Lathesاشتهای بزرگی برای اجزای استوانه ای داشته باشید. این دستگاه ها با تغییر ابزارهای برش شکل های خارجی و داخلی آن ، قطعه کار را می چرخانند. این فناوری تراش CNC به دلیل دقت آن شناخته شده است.
برنامه های معمولی شامل:

شفت های مکانیکی

اشکال جدید برای اجزای هوافضا استوانه ای

قطعات مهندسی دقیق

اجزای خودرو

Lathes قطعات متقارن را ایجاد می کند که دقت باورنکردنی را تحمل می کند.

برش های پلاسما و لیزر

دومین دسته اصلی دستگاه های CNC فن آوری های برش حرارتی است. با غلظت انرژی ، پلاسما و برش های لیزر می توانند از طریق مواد با دقت برجسته برش دهند.
برش های پلاسما بهترین عملکرد در مواد رسانا را دارند:

فلزات

ورق های فولادی

اجزای آلومینیومی

محفظه های برقی
برش های لیزر حتی همه کاره تر هستند:

برش فلزی

پردازش چوب

دستکاری پارچه

طرح های دقیق و پیچیده

این دستگاه ها می توانند در حالی که حداقل مقدار مواد را پشت سر می گذارند ، شکل های پیچیده ای را حک کنند. آنها اندامهای برش و مفصلی را ارائه می دهند که شیوه های خرد کردن استاندارد نمی توانند برآورده شوند.

چرخهای CNC

دستگاه های سنگ زنی در راه رسیدن به سطح موفقیت آمیز سطح و تحمل های نزدیک مستقر می شوند. از چرخ های ساینده برای از بین بردن چندین لایه از مواد میکروسکوپی استفاده می شود. این دستگاه ها روی دقت متمرکز شده اند.
برنامه ها شامل:

پایان قسمت آخر

قابلیت های سطح فوق العاده صاف

تحمل دقیق ابعادی

پردازش مواد سخت شده
اتمام سطح در میکرومتر در دستگاه های سنگ زنی اندازه گیری می شود.

چاپگرهای سه بعدی

اصطلاح تولید افزودنی یک رویکرد تغییر بازی برای تولید را تعریف می کند. در نتیجه ، چاپگرهای سه بعدی لایه های قطعات را بر اساس لایه ایجاد می کنند. آنها طرح های دیجیتالی را با سرعت حیرت انگیز به اشیاء فیزیکی تبدیل می کنند.
مزایای اصلی عبارتند از:

نمونه سازی سریع

پتانسیل هندسی چند وجهی

حداقل زباله های مواد

تکرارهای طراحی سریع
چندین نوع مختلف از فناوری چاپ سه بعدی وجود دارد:

اکستروژن پلاستیکی

پخت فلزی

چاپ مبتنی بر رزین

همجوشی بستر پودر

دستگاه های تخصصی CNC

سیستم های CNC بیش از محدودیت های تولید گسترش می یابند: ماشین های محور {1 {1}}: نهایی در انعطاف پذیری ماشینکاری. آنها می توانند به طور همزمان قطعه های کار را از چندین طرف چنگ بزنند.
این سیستم های پیشرفته امکان پذیر است:

هندسه های فوق العاده پیچیده

کاهش زمان تنظیم

دقت بهبود یافته

هوافضا بالا و ساخت مؤلفه پزشکی

مواد ماشینکاری CNC: هر آنچه شما باید بدانید

الومینیوم

ماشینکاری CNC با فلزات بسیار کار می کند. آنها برخی از خصوصیات منحصر به فرد دارند که برای بسیاری از برنامه های تولیدی ضروری است. آلومینیوم قهرمان سبک وزن جهان فلز است. مقاومت در برابر خوردگی و ماشینکاری بسیار خوبی دارد. این امر آن را به یک انتخاب محبوب برای تولید کنندگان تبدیل می کند.

آلومینیوم به طور گسترده در صنایع هوافضا ، خودرو و الکترونیک مورد استفاده قرار می گیرد. این مورد برای قطعاتی که نیاز به قدرت بدون وزن قابل توجهی دارند استفاده می شود. شکل گیری آلومینیوم آسان است که به تطبیق پذیری آن کمک می کند.

این واقعیت که به طور طبیعی مقاوم در برابر زنگ زدگی است ، آن را جذاب تر می کند. آلومینیوم مورد علاقه مهندسان است زیرا چگالی کم با استحکام ساختاری عالی فراهم می کند.

فولاد

فولاد ستون فقرات تولید صنعتی بوده است. مطمئناً این یک فلز قوی است که هنگام دوام و قدرت نمی تواند با آن مطابقت داشته باشد. بنابراین ، این یک انتخاب عالی برای مصارف ساختاری و اجزای سنگین است.
خواص مکانیکی مختلفی را می توان با نمرات مختلف فولادی ارائه داد. برخی از فولادها بسیار سخت هستند ، در حالی که برخی دیگر امکان انعطاف پذیری بیشتری را دارند. با فرآیندهای عملیات حرارتی می توان خواص فولاد را بیشتر بهبود بخشید.

عملکرد آن برای برنامه های خاص توسط مهندسان قابل تنظیم است. فولاد هنوز یک ماده اصلی در ساخت ، از تجهیزات ساختمانی گرفته تا قطعات خودرو است.

تیتانیوم

تیتانیوم پاداش داشتن یک فلز در فضای فضایی با قابلیت ترمودینامیکی برجسته را برداشت می کند. در هوافضا و صنایع پزشکی به دلیل نسبت قدرت به وزن به وزن بسیار ارزشمند است.

تیتانیوم در برابر درجه حرارت شدید و خوردگی مقاوم است. ایده آل برای استفاده در محیط های سخت جراحان و دندانپزشکان از تیتانیوم برای کاشت استفاده می کنند ، زیرا این ماده با سیستم های بیولوژیکی سازگار است. تیتانیوم همچنین برای مهندسان هوافضا در بخش های کلیدی ضروری است. این مؤلفه ها باید در شرایط سخت به بهترین وجهی خود را انجام دهند.

چند کربنات

پلاستیک ها یک مسیر تولید جایگزین را نشان می دهند. آنها مزایای انجام ماشینکاری و ماشینکاری CNC را دارند. پلی کربنات مقاومت در برابر ضربه خوبی دارد و شفاف است.

از آن برای تهیه تجهیزات ایمنی ، سپرهای محافظ و الکترونیک مصرفی استفاده می شود. مقاومت در برابر تأثیر هنوز دارای نوری شفاف است. این ویژگی های ترکیبی ، آن را برای محصولاتی که هم به محافظت و هم از دید نیاز دارند مناسب می کند.

نگاه داشتن

Peek (پلی اتر کتون) پیشرفته ترین پلاستیک با کارایی بالا است. این یک ماده خارق العاده است که می تواند در برابر درجه حرارت بسیار بالا مقاومت کند. همچنین در برابر تعامل شیمیایی مقاوم است.

این خصوصیات آن را برای خواستار کاربردهای صنعتی و پزشکی ایده آل می کند. این ماده از نظر ساختاری در شرایط شدید باقی مانده است. این باعث می شود پلاستیک های سنتی در شرایط مشابه شکست بخورد.

فیبر کربن

تولید خودروهای اسپرت با مواد کامپوزیتی مانند فیبر کربن تبدیل شده است. اینها وزن کم را با استحکام بسیار بالا ترکیب می کنند.

این بدان معناست که فیبر کربن از رشته های بسیار ریز نخ کربن ساخته شده است که با هم بافته می شوند. این ماده را به مراتب قوی تر از فولاد و در عین حال بسیار سبک تر می کند. فیبر کربن همچنین در صنایعی مانند مسابقات اتومبیلرانی ، هوافضا و تجهیزات ورزشی با کارایی بالا استفاده می شود.

سرامیک آلومینا

سرامیک آلومینا امکان ظهور مواد سرامیکی را نشان می دهد. این سرامیک ها در برنامه های مقاوم در برابر سایش استفاده می شوند. آنها شکل و عملکرد خود را حتی در شرایط شدید حفظ می کنند.

سرامیک های آلومینا در بخش های صنعتی و پزشکی برای تولید مؤلفه هایی که نیاز به مقاومت فوق العاده ای دارند ، استفاده می شود. این قسمت همچنین به دقت بالایی نیاز دارد.

ملاحظات انتخاب مواد

عوامل ارزیابی

جستجوی مطالب مناسب بدون مشکل نیست. تولید کنندگان باید به چندین چیز توجه کنند. خصوصیات حرارتی ، سختی ، ماشینکاری و همچنین هزینه کلی فقط برخی از دلایل است.

هرکدام مزایا و اشکال خود را دارند. خواص حرارتی نحوه رفتار یک ماده در دمای مختلف را توصیف می کند. سختی مقاومت سایش یک ماده را تعیین می کند. همچنین بر توانایی مواد در حفظ ثبات بعدی آن تأثیر می گذارد.

نیازها و محدودیتها: متعادل کردن آنها

به همین ترتیب ، فرایند انتخاب به شدت به درک گسترده ای از علم مادی متکی است. و دانش در مورد نیازهای خاص کاربردی را می طلبد. مهندسین با قاطعانه نیازهای هر پروژه را ارزیابی می کنند. آنها بین الزامات عملکرد و محدودیت های اقتصادی تعادل برقرار می کنند.

مزایای ماشینکاری CNC

دقت

این روش پردازش یک جهش کوانتومی به جلو در ساخت و ساز - ماشینکاری CNC است. این قادر به تولید قطعات با تحمل به پایین {1}} 001 میلی متر است. برای ارائه برخی از زمینه ها ، نازک تر از موهای انسان است.

چنین دقت تضمین می کند که هر بخشی که تولید می شود در Lockstep با طراحی تا حد باورنکردنی است. فرآیندهای تولید معمولی از چنین دقت ناتوان هستند.

کارایی تولید

دستگاه های CNC سریع هستند و امکان بهره وری عالی تولید را فراهم می کنند. این ماشین ها می توانند در چرخه تولید مداوم کار کنند. این کار انسان را کاهش می دهد ، خطاها را به حداقل می رساند و تولید را افزایش می دهد. قطعات مختلف را می توان همزمان تولید کرد.

اکنون فن آوری های ماشینکاری با سرعت بالا تولید اجزای پیچیده با توان بالاتر را امکان پذیر می کنند. حداقل تنظیمات نیز در طول کل فرآیند لازم است.
با CNC ، آنچه در آن زمان به چندین تنظیم نیاز داشت ، اکنون در یک فرآیند مداوم حاصل می شود.

هندسه های پیچیده

دستگاه های CNC توانایی بی نظیری در ایجاد هندسه ها و ویژگی های پیچیده را فراهم می کنند. در حالی که روش های تولید دستی نیاز به تلاش و مهارت زیادی دارند ، ماشین های CNC می توانند هر نوع طراحی پیچیده را به واقعیت تبدیل کنند.

دستگاه های CNC چند محوره می توانند قطعاتی را با هندسه های بسیار پیچیده اداره کنند. این شامل قطعات متحرک است که نیاز به برش های زاویه ای ، سطوح خمیده و سوراخ های داخلی دارند. آنها می توانند بدون قربانی کردن سرعت یا دقت به این هدف برسند.

تولید مقرون به صرفه

با تشکر از اتوماسیون ، ماشینکاری CNC همچنین یک فرآیند تولید مقرون به صرفه برای بسیاری از قسمت ها است. در حالی که هزینه های پیش فرض بیشتر است ، پس انداز بلند مدت از کاهش هزینه های نیروی کار ناشی می شود. پس از راه اندازی دستگاه ، نیازی به درگیری دستی نیست.

همچنین ، کاهش نرخ خطای و با دقت بالا در نرخ ضایعات پایین تر است. در نهایت ، اقتصاد مقیاس باعث می شود CNC ماشینکاری برای هر دو تولید بزرگ و کوچک ایده آل باشد.

خلاصه

تولید CNC در صنعت متحول شده است. این اطمینان از دقت ، سرعت و ایمنی در عملکرد با کمترین خطای انسانی و کیفیت مداوم اطمینان داشته است. دستگاه های CNC قادر به تولید انبوه و همچنین محصولات عظیم هستند. آنها در مناطقی مانند هوافضا ، خودرو و الکترونیک در خطوط تولیدی مورد استفاده قرار می گیرند و در نوآوری مدرن نقش اساسی دارند.