Kaj so CNC stroji in kako jih izbrati?

CNC stroji so glavno sredstvo strojne množične obdelave delov. Je pomemben sestavni del avtomatskih sistemov načrtovanja. Načelo ustvarjanja CNC je poenostaviti proizvodnjo delov iste vrste.

CNC stroj - naprava z numeričnim krmiljenjem. Njegova glavna značilnost je enostavno kopiranje istovrstnih in enopoglednih delov: programska slika, posneta v trajni pomnilniški napravi, po kateri se deli stružijo in žagajo iz obdelovancev, ki so postavljeni v delovno območje s pomočjo transportnega podajalnega mehanizma. Stroji, opremljeni z lasersko-plazemsko pištolo, ki izvaja popolnoma enakomeren razrez primarnih in sekundarnih obdelovancev, se odlikujejo z visoko zmogljivostjo. Nekoliko pod njimi po tehnološki opremljenosti so stružni in rezkalni stroji, ki izvajajo nelasersko (z uporabo rezalnikov) struženje, žaganje in povrtavanje (vrtanje) obdelovancev.

Pri sodobnih CNC strojih ni potrebe po priključitvi zunanjega osebnega ali prenosnega računalnika - vlogo predhodnega (operatorsko vodenega) programatorja, ki nastavlja parametre, opravlja vgrajeni mikroračunalnik, nameščen v predelu stroja, zaščiten pred električnimi motnjami. Sodobne CNC stroje je mogoče povezati tudi v lokalno strežniško omrežje (LSN) preko LAN vmesnika in jih krmiliti iz katerega koli osebnega računalnika v prostorih podjetja, ki mu skrbnik omrežja dovoli dostop do tega stroja, kot deluje že 20 let. , na primer z omrežnimi tiskalniki in optičnimi bralniki.

Naprava CNC stroja je taka, da je tehnični (elektromehanski) del togo povezan z elektronskim (ECU) in hkrati ločen od njega, razmaknjen od njega v omejenem notranjem prostoru enote.. Ena od konstrukcijskih značilnosti enote CNC je zaslon (zaščita) ECU pred motnjami, ki jih povzročajo elektromehanska vezja v delovnem območju in območju za preklapljanje načinov delovanja. Te motnje lahko "zrušijo" program, zato vgrajeni enokrmni računalnik ni samo odstranjen iz elektromehanike (motorji, senzorji), ampak tudi nameščen v zaščiteni jekleni škatli, ki je varno ozemljena in skoraj popolnoma odpravlja vdor statične elektrike. in motnje v krmiljenju CPE in drugih vitalnih elektronskih organov CNC enote.

Prednost domačega mini stroja je v tem je vredna rešitev za mlade strokovnjake, ki so se začeli učiti osnov upravljavca CNC strojev. CNC stroji so razvrščeni glede na seznam opravljenih operacij in značilnosti krmilnega sistema.Kljub začetnikovemu prvemu in varljivemu vtisu, da je ta »pošast« prezapletena, lahko osvojitev osnovnih tehnik dela traja od pol ure do nekaj ur. Začetnik lahko zelo hitro sestavi svoj prvi algoritem za obdelavo delov, katerih proizvodni proces ga zanima. Izdelati mora na primer nosilec za motor-generator na kolesu - na takem stroju ga bo hitro narisal, izrezal in obdelal.

CNC stroji lahko obdelujejo kamen, les in njegove derivate, neželezne kovine, jeklo, plastiko in kompozit. Vse je odvisno le od moči vretenskega motorja - v takšni enoti je to glavna pogonska funkcionalna enota. Druga vrednost pri izbiri materiala za obdelavo je dolžina, premer, prevleka jeklenih rezil - na primer, če stroj rezka. Če imate opravka z vrtalnim strojem, potem so njegove zmogljivosti in zmogljivosti rezkalne enote pogosto združene. Delo žage opravlja tudi rezkalni stroj, delo vrtalnega stroja pa stružnica.

Takšni stroji so večnamenski: združujejo zmogljivosti univerzalnega (enota reže in brusi, vrta dele v različnih projekcijah), namiznega (ne tehta več kot nekaj deset kilogramov, se prilega delovni mizi s pultom). površine 2 m2). Moč vretenskega pogona za obdelavo plastike in lesa praviloma ne presega nekaj sto vatov na uro, porabljenih iz omrežja. Za barvne kovine bo že potrebna moč do kilovata, za jekla pa 1,5-2 kW. V večnamenskem stroju pogosto ni vezave na določene vrste materiala.V skladu s tem je treba kupiti rezkalnike, svedre, krone, žagine liste iz hitroreznega jekla, pa tudi z abrazivom.

Po vrsti obdelave razvrstitev CNC strojev predvideva vodoravne (rezanje delov v "ležečem" položaju) in navpične (nasprotno, ti stroji delajo s "stoječimi" deli, rezanje navzgor in navzdol) naprave. Kombinirane enote izvajajo rezanje in vrtanje delov v vseh treh ravninah.

Krmilni sistem v CNC strojih je običajnih "računalniških" značilnosti, kot so: število megahercev vsakega procesorskega jedra, število njegovih jeder in število megabajtov (ali gigabajtov) pomnilnika z naključnim dostopom (RAM, pomnilnik z naključnim dostopom). Kot pogon se, tako kot v običajnih namiznih in prenosnih računalnikih, uporablja magnetno-optični pogon ("trdi disk"), SSD (polprevodniški "trdi disk") ali pomnilnik eMMC (kot pri prenosnikih z eno ploščo, tabličnih računalnikih in pametnih telefonih ki opravljajo predvsem pisarniško delo).

Vendar pa se nobena strojna oprema ne bo popolnoma pokazala, dokler nanjo ne namestite nadzornega programa. Sodobni prenosni CNC stroji uporabljajo operacijski sistem, ki temelji na programsko-grafičnem jedru Linux ali Windows: za proizvodne namene je v pomnilnik stroja "vstavljena" posebna "slečena" različica, ustvarjena izključno za delo in ne na primer za popolno brskanje po spletu, igranje iger ali gledanje videoposnetkov. Na njem lahko obdelujete samo podrobnosti, za vse ostalo ni na voljo.

Model 1325 - eden najboljših CNC strojev, zasnovan kot osnovna naprava za obvladovanje veščin strokovnjaka za stroje.Je nizek glede stroškov vzdrževanja - spada v razred Start (za začetnike). Izvaja triosno graviranje lesenih surovcev. Sposoben uporabljati preproste vzorce z dvostransko simetrijo. Posebno usposabljanje za začetnika pri delu na takšni napravi ni potrebno.

Delovno območje je 130x250x200 cm Začne se z medfazno napetostjo 380 voltov. Krmiljen je s pomočjo sistema Mach3, opremljen s hlajenim vretenskim mehanizmom, deluje s krmilnim inverterjem, razvije hitrost do 24.000 vrtljajev vsako minuto. Mazan ročno. Pod nadzorom programske opreme Artcam reže MDF in les, akril in druge (vključno s kompozitnimi) izključno nekovinske materiale.

Model 2040 CNC ATC. Deluje na osnovi CNC z ATS. Vgrajen je zalogovnik rezil, ki vam omogoča enostavno izbiro želenega rezalnika. Reže, strobi nekovinske materiale, v njih izrezuje utore in žigosa surovce, jih rezka. Menjava orodja je avtomatska. Vrtiljak rezkalni ATC CNC model z delovno površino 200x400x20 cm Napaja se iz trifaznega omrežja. Vreteno porabi moč do 9 kW iz omrežja, opremljeno je z japonskimi 11 kW servo pogoni.

Zgrajena na osnovi vakuumske delovne mize v obliki črke T, se mazanje samodejno vnaša v delovne in vrtljive mehanizme. Vakuumska črpalka odstranjuje ostružke iz delovnega območja in tako pomaga ohranjati delovno območje relativno čisto. Moč vakuumske črpalke - 3 kW. Stroj je primeren za struženje aluminija.

Model 1625 ima delovno površino ​​2x5 m in deluje tudi iz trifaznega omrežja. Namizna naprava z lastnostmi, podobnimi prejšnji različici. Razlika je v prisotnosti oscilacijskega rezalnika, ki vam omogoča rezanje kože in snovi.Rezkarji vam omogočajo delo z aluminijem in vsemi nekovinskimi preprostimi in kompozitnimi materiali. Natančnost rezanja - 10 mikrometrov. Možno je nadaljevanje graviranja nekovin in aluminija od točke prekinitve operacije.

Drugi modeli vam omogočajo delo z jeklom, bronom, duraluminijem, vendar se njihova moč, dimenzije in oprema izkažejo za vsaj nekajkrat višje od stroškov treh zgoraj opisanih modelov. Podpirajo 5-osni (5-osni nadzor) način delovanja. Najdražje naprave so opremljene z lasersko pištolo, ki ustvari do več sto vatov moči na točki s premerom manj kot 1 mm, kar omogoča rezanje jekla z najvišjo natančnostjo.

Običajna oprema CNC strojev vključuje okvir (okvir), menjalnike in podajalno enoto, sprednje in zadnje glave vretena, palični mehanizem in čeljust. Vsi deli in komponente so pritrjeni na okvir stroja, brez katerega ta naprava ne more delovati. Menjalnik (menjalnik) je odgovoren za prenos navora s pogona vretena. Poleg tega preneseni navor zazna funkcijska enota čeljusti.

Sprednji vzglavnik vključuje menjalnik in samo vreteno, objemke in vrtljive dele, ki obračajo komponento, ki jo je treba obračati. S pomočjo zadnjega dela je obdelovanec, ki ga je treba stružiti, pritrjen z nasprotne strani - v trenutkih obdelave osrednjega dela obdelovanca. Palica je povrtalni del ali rezilo za vrtanje, ki določa centriranje.

Ta element je togo povezan z zadnjim delom. Čeljust določa, kako togo je rezalnik pritrjen in v katere smeri se premika.Popolnost CNC naprave dopolnjujejo vakuumska miza, vakuumska črpalka, ki zbira ostružke, ter naprava za hlajenje rezilnega orodja. Da se delavec (strojalec) lahko za kratek čas odmakne od delovnega mesta, uporablja prenosni daljinski upravljalnik.

Izberite CNC stroj glede na naslednje parametre.

• Poraba energije. Vsaka proizvodna delavnica nima možnosti priključitve na trifazno napajalno napetost, da ne omenjamo zasebnih hiš, na primer v primestnem stanovanjskem območju. Domača napeljava verjetno ne bo vzdržala več kot 3,5 kW: običajni 16-amperski stroji, nameščeni na števcu, pa tudi sam števec ne morejo delovati pri obremenitvenem toku nad 16 amperov. Izberite stroje z močjo največ 2-3 kW.
• Hitrost motorja vretena mora biti vsaj 10.000 na minuto. V nasprotnem primeru struženje delov ne bo dovolj kakovostno, zlasti bo problematično fino graviranje in struženje z najmanjšimi obrisi.
• Delo s kovinami. Tudi ne precej zmogljivi stroji z visoko učinkovitostjo in hitrostjo 20.000 vrt / min lahko pretvorijo vsaj jeklo 3 in bron. Obdelovanje kovin močno poveča vaše povpraševanje kot mojstra svoje obrti.
• Delovno območje mora biti čim večje. To vam bo omogočilo brušenje večjega števila delov v eni ravnini ali izdelavo večjih obdelovancev.
• Enostavnost pritrjevanja in menjave rezkarjev, svedralnikov - brez te lastnosti CNC naprave lahko trpi vaša učinkovitost, natančna izvedba velikih načrtov, zlasti zaradi rezkarja, ki ni pravilno pritrjen, tvegate, da boste dobili znaten odstotek zavrženih delov.
• Kvalitetna izdelava in hladilni sistem. Od tega, kako kakovostni in brezhibni sta ti dve komponenti, ni odvisen samo vir rezkarjev in svedralnikov, temveč tudi splošna življenjska doba mehanike v CNC stroju.
• Vakuumsko sesanje in vizir. Ti dve komponenti določata, kako čisto bo vaše delovno mesto po končanem delu.

Delo s programsko opremo DeskProto, VCarve Pro, ConstruCAM-3D, ArtCAM, NX CAM, SprutCAM in Mach3 se razlikuje le v programskem vmesniku in naboru funkcij.

Uporaba CNC strojev je upravičena v kamnoseški in lesnopredelovalni industriji, v kovinskopredelovalni proizvodnji in celo v avtoservisu, kjer se na primer izdelujejo nadomestni deli za motorje z uplinjačem. Toda CNC stroj bo pomagal pri izdelavi okrasnih figur, nakita, pa tudi rezkanja ali rezanja surovcev iz katerega koli jekla z uporabo laserja. Na CNC se na primer izvaja rezanje MDF vrat (vratno krilo), struženje delov za ključavnice in protivlomno okovje kovinsko-plastičnih oken. Ta seznam grozi, da bo postal neskončen. Eden od značilnih primerov je struženje bronastih figuric po motivih portretov vidnih osebnosti, narisanih v tridimenzionalni obliki.

Nastavitev stroja za delo poteka po naslednji shemi.

• Izberite rezalnik glede na svojo nalogo. Preverite ostrino njegovih rezalnih robov.
• Namestite rezalnik v zanj zasnovano vpenjalno glavo. Preverite, ali je varno pritrjen.
• Zaženite stroj brez praznin.
• Programirajte napravo. Stare CNC enote so programirane z luknjanimi karticami, novejše pa z istim AutoCAD-om (vnos parametrov obdelanega dela).
• Zaustavite stroj in postavite obdelovanec na predmetno mizo, vklopite črpalko.Ponovno zaženite stroj.
• Po obračanju dela zaustavite stroj in odstranite struženi obdelovanec. Postavite naslednjega. Po potrebi spremenite vnesene parametre in zaženite stroj.
• Če obstaja potreba po večkratnem struženju (kopiranju) delov, potem v delovno območje postavite potrebno število obdelovancev, programirajte CNC napravo in zaženite vreteno. Deli se obračajo samodejno.

Vsi modeli strojev niso primerni za posodobitev. Na prvi stopnji je mogoče namestiti le zmogljivejši vgrajeni računalnik z eno ploščo - in spremeniti Windows, na primer, v sistem Linux.

Kako izbrati CNC stroj, si oglejte naslednji video.