WPROWADZENIE
Router CNC to Zestaw maszyn CNC którego ścieżki narzędzi mogą być kontrolowane za pomocą komputerowego sterowania numerycznego. Jest to komputerowo sterowana maszyna do cięcia różnych twardych materiałów, takich jak drewno, materiały kompozytowe, aluminium, stal, tworzywa sztuczne i pianki. Jest to jeden z wielu rodzajów narzędzi, które mają warianty CNC. Frezarka CNC jest bardzo podobna w koncepcji do Frezarka CNC.
Frezarki CNC występują w wielu konfiguracjach, od małych domowych „desktopowych” frezarek CNC do dużych „gantry” frezarek CNC używanych w zakładach produkujących łodzie. Chociaż istnieje wiele konfiguracji, większość frezarek CNC ma kilka konkretnych części: dedykowany sterownik CNC, jeden lub więcej silników wrzeciona, falowniki AC i stół.
Frezarki CNC są zazwyczaj dostępne w formatach CNC 3-osiowych i 5-osiowych.
Router CNC jest obsługiwany przez komputer. Współrzędne są przesyłane do sterownika maszyny z oddzielnego programu. Właściciele routerów CNC często mają 2 aplikacje programowe — jeden program do tworzenia projektów (CAD) i drugi do tłumaczenia tych projektów na program instrukcji dla maszyny (CAM). Podobnie jak w przypadku frezarek CNC, routery CNC mogą być sterowane bezpośrednio przez ręczne programowanie, ale CAD/CAM otwiera szersze możliwości konturowania, przyspieszając proces programowania, a w niektórych przypadkach tworząc programy, których ręczne programowanie byłoby, jeśli nie całkowicie niemożliwe, to z pewnością niepraktyczne komercyjnie.
plotery CNC może być bardzo użyteczny podczas wykonywania identycznych, powtarzalnych zadań. Frezarka CNC zazwyczaj wykonuje spójną i wysokiej jakości pracę oraz zwiększa wydajność fabryki.
Frezarka CNC może zmniejszyć ilość odpadów, częstotliwość występowania błędów i czas potrzebny do wprowadzenia gotowego produktu na rynek.
Frezarka CNC zapewnia większą elastyczność procesu produkcyjnego. Może być stosowana w produkcji wielu różnych przedmiotów, takich jak rzeźbienia drzwi, dekoracje wewnętrzne i zewnętrzne, panele drewniane, szyldy, ramy drewniane, listwy, instrumenty muzyczne, meble itd. Ponadto frezarka CNC ułatwia termoformowanie tworzyw sztucznych poprzez automatyzację procesu przycinania. Frezarki CNC pomagają zapewnić powtarzalność części i wystarczającą wydajność fabryczną.
STEROWANIE NUMERYCZNE
Technologia sterowania numerycznego, jaką znamy dzisiaj, pojawiła się w połowie XX wieku. Można ją prześledzić do roku 20, US Air Force, a także nazwisk Johna Parsonsa i Massachusetts Institute of Technology w Cambridge, MA, USA. Nie była stosowana w produkcji produkcyjnej aż do wczesnych lat 1952. Prawdziwy boom nastąpił w formie CNC, około roku 1960, a dekadę później wraz z wprowadzeniem niedrogich mikrokomputerów. Historia i rozwój tej fascynującej technologii zostały dobrze udokumentowane w wielu publikacjach.
W dziedzinie produkcji, a szczególnie w obszarze obróbki metali, technologia sterowania numerycznego wywołała pewnego rodzaju rewolucję. Nawet w czasach, zanim komputery stały się standardem w każdej firmie i wielu domach, obrabiarki wyposażone w system sterowania numerycznego znalazły swoje szczególne miejsce w warsztatach maszynowych. Ostatnia ewolucja mikroelektroniki i nieustanny rozwój komputerów, w tym jego wpływ na sterowanie numeryczne, przyniosły znaczące zmiany w sektorze produkcji w ogóle, a w szczególności w przemyśle obróbki metali.
DEFINICJA STEROWANIA NUMERYCZNEGO
W różnych publikacjach i artykułach na przestrzeni lat użyto wielu opisów, aby zdefiniować, czym jest sterowanie numeryczne. Wiele z tych definicji dzieli ten sam pomysł, tę samą podstawową koncepcję, po prostu używa innego sformułowania.
Większość znanych definicji można streścić w stosunkowo prostym stwierdzeniu:
Sterowanie numeryczne można zdefiniować jako działanie obrabiarek za pomocą specjalnie zakodowanych instrukcji przekazywanych do systemu sterowania maszyny.
Instrukcje są kombinacjami liter alfabetu, cyfr i wybranych symboli, na przykład przecinka dziesiętnego, znaku procenta lub symboli nawiasów. Wszystkie instrukcje są pisane w logicznej kolejności i z góry określonej formie. Zbiór wszystkich instrukcji niezbędnych do obróbki części nazywa się programem NC, programem CNC lub programem części. Taki program można zapisać do przyszłego użytku i używać wielokrotnie, aby uzyskać identyczne wyniki obróbki w dowolnym momencie.
Technologia NC i CNC
W ścisłym przestrzeganiu terminologii istnieje różnica w znaczeniu skrótów NC i CNC. NC oznacza kolejność i oryginalną technologię sterowania numerycznego, podczas gdy skrót CNC oznacza nowszą technologię sterowania numerycznego komputerowego, nowoczesną odmianę starszej technologii. Jednak w praktyce CNC jest preferowanym skrótem. Aby wyjaśnić prawidłowe użycie każdego terminu, przyjrzyj się głównym różnicom między systemami NC i CNC.
Oba systemy wykonują te same zadania, a mianowicie manipulację danymi w celu obróbki części. W obu przypadkach wewnętrzna konstrukcja systemu sterowania zawiera logiczne instrukcje, które przetwarzają dane. W tym momencie podobieństwo się kończy.
System NC (w przeciwieństwie do systemu CNC) wykorzystuje stałe funkcje logiczne, które są wbudowane i trwale okablowane w jednostce sterującej. Funkcji tych nie może zmienić programista ani operator maszyny. Ze względu na stały zapis logiki sterującej system sterowania NC może interpretować program części, ale nie pozwala na wprowadzanie jakichkolwiek zmian poza sterowaniem, zazwyczaj w środowisku biurowym. Ponadto system NC wymaga obowiązkowego użycia taśm perforowanych do wprowadzania informacji o programie.
Nowoczesny system CNC, ale nie stary system NC, wykorzystuje wewnętrzny mikroprocesor (czyli komputer). Komputer ten zawiera rejestry pamięci przechowujące różnorodne procedury, które są zdolne do manipulowania funkcjami logicznymi. Oznacza to, że programista części lub operator maszyny może zmienić program samego sterowania (na maszynie), z natychmiastowymi wynikami. Ta elastyczność jest największą zaletą systemów CNC i prawdopodobnie kluczowym elementem, który przyczynił się do tak szerokiego zastosowania technologii w nowoczesnej produkcji. Programy CNC i funkcje logiczne są przechowywane na specjalnych chipach komputerowych, jako instrukcje oprogramowania. Zamiast być używane przez połączenia sprzętowe, takie jak przewody, które sterują funkcjami logicznymi. W przeciwieństwie do systemu NC, system CNC jest synonimem terminu ``softwired``.
Opisując konkretny temat związany z technologią sterowania numerycznego, zwyczajowo używa się terminu NC lub CNC. Należy pamiętać, że NC może również oznaczać CNC w codziennym języku, ale CNC nigdy nie może odnosić się do technologii zamówień, opisanej tutaj pod skrótem NC. Litera `C` oznacza skomputeryzowaną i nie ma zastosowania do systemu przewodowego. Wszystkie produkowane obecnie systemy sterowania są zaprojektowane w technologii CNC. Skróty takie jak C&C lub C'n'C nie są poprawne i źle świadczą o osobach, które ich używają.
Terminologia
Zero absolutne
Odnosi się to do położenia wszystkich osi, gdy znajdują się one w punkcie, w którym czujniki mogą je fizycznie wykryć. Pozycja zerowa absolutna jest zazwyczaj osiągana po wykonaniu polecenia powrotu do pozycji początkowej.
Oś
Stała linia odniesienia, wokół której obiekt przesuwa się lub obraca.
śruba Ball
Śruba kulowa to urządzenie mechaniczne służące do przekształcania ruchu obrotowego na ruch liniowy. Składa się z nakrętki łożyska kulkowego, która porusza się w precyzyjnie gwintowanej śrubie.
CAD
Projektowanie wspomagane komputerowo (CAD) polega na wykorzystaniu szerokiej gamy narzędzi komputerowych wspomagających inżynierów, architektów i innych profesjonalistów w ich działaniach projektowych.
CAM
Produkcja wspomagana komputerowo (CAM) polega na wykorzystaniu szerokiej gamy narzędzi programowych opartych na komputerach, które wspomagają inżynierów i operatorów maszyn CNC w produkcji lub tworzeniu prototypów komponentów produktu.
CNC
Skrót CNC oznacza komputerowe sterowanie numeryczne i odnosi się konkretnie do komputerowego „sterownika”, który odczytuje instrukcje G-code i steruje obrabiarką.
kontroler
System sterowania to urządzenie lub zestaw urządzeń, które zarządzają, sterują, kierują lub regulują zachowanie innych urządzeń lub systemów.
Światło dzienne
Jest to odległość między najniższą częścią narzędzia a powierzchnią stołu maszyny. Maksymalne światło dzienne odnosi się do odległości od stołu do najwyższego punktu, do którego narzędzie może dotrzeć.
Banki wiertnicze
Inaczej zwane wiertłami wielofunkcyjnymi, są to zestawy wierteł, zazwyczaj rozmieszczone w odstępach co 32 mm.
Prędkość posuwu
Prędkość skrawania to różnica prędkości pomiędzy narzędziem skrawającym i powierzchnią obrabianej przez nie części.
Przesunięcie osprzętu
Jest to wartość reprezentująca punkt zerowy odniesienia danego urządzenia. Odpowiada ona odległości we wszystkich osiach między zerem bezwzględnym a zerem urządzenia.
G-Code
G-code to potoczna nazwa języka programowania sterującego obrabiarkami NC i CNC.
Strona główna
Jest to zaprogramowany punkt odniesienia, znany również jako 0,0,0, reprezentowany albo jako absolutne zero maszyny, albo jako zerowe przesunięcie urządzenia.
Interpolacja liniowa i kołowa to metoda konstruowania nowych punktów danych z dyskretnego zbioru znanych punktów danych. Innymi słowy, w ten sposób program obliczy ścieżkę cięcia pełnego okręgu, znając tylko punkt środkowy i promień.
Maszyna domowa
Jest to domyślna pozycja wszystkich osi maszyny. Podczas wykonywania polecenia powrotu do pozycji początkowej wszystkie napędy przesuwają się w kierunku swoich domyślnych pozycji, aż dotrą do przełącznika lub czujnika, który każe im się zatrzymać.
Zagnieżdżanie
Odnosi się do procesu wydajnej produkcji części z arkuszy. Wykorzystując złożone algorytmy, oprogramowanie do zagnieżdżania określa sposób rozmieszczenia części w taki sposób, aby zmaksymalizować wykorzystanie dostępnego materiału.
Offset
Oznacza odległość od linii środkowej zmierzoną przez oprogramowanie CAM.
Narzędzia typu „piggyback”
Termin ten odnosi się do narzędzi pneumatycznych, montowanych obok wrzeciona głównego.
Postprocesor
Oprogramowanie zapewniające ostateczne przetwarzanie danych, na przykład formatowanie ich w celu wyświetlenia, wydrukowania lub obróbki.
Program zerowy
Jest to punkt odniesienia 0,0 określony w programie. W większości przypadków jest on inny niż zero maszynowe.
Stojak i zębnik
Przekładnia zębata to para kół zębatych, które zamieniają ruch obrotowy na ruch liniowy.
Wrzeciono
Wrzeciono to silnik o wysokiej częstotliwości wyposażony w urządzenie do trzymania narzędzia.
Tablica informacyjna
Znana jest również jako płyta ofiarna, jest materiałem stosowanym jako podstawa dla ciętego materiału. Może być wykonana z wielu różnych materiałów, z których najpowszechniejsze są płyta MDF i płyta wiórowa.
Ładowanie narzędzi
Chodzi o nacisk wywierany na narzędzie podczas cięcia materiału.
Prędkość narzędzia
Nazywa się ją również prędkością obrotową wrzeciona. Jest to częstotliwość obrotowa wrzeciona maszyny mierzona w obrotach na minutę (RPM).
Obróbka
Co zaskakujące, oprzyrządowanie jest często najmniej zrozumiałym aspektem sprzętu CNC. Biorąc pod uwagę, że jest to element, który ma największy wpływ na jakość i prędkość cięcia, operatorzy powinni poświęcić więcej czasu na zgłębienie tego tematu.
Narzędzia skrawające zazwyczaj wykonane są z trzech różnych materiałów: stali szybkotnącej, węglika spiekanego i diamentu.
Stal szybkotnąca (HSS)
HSS jest najostrzejszym z tych trzech materiałów i najtańszym, jednakże zużywa się najszybciej i należy go stosować jedynie do materiałów nieściernych. Wymaga częstej wymiany i ostrzenia, dlatego też jest stosowany głównie w przypadkach, gdy operator musi samodzielnie wyciąć niestandardowy profil do specjalnego zadania.
Węglik spiekany
Narzędzia węglikowe występują w różnych formach: z końcówkami z węglików spiekanych, z płytkami z węglików spiekanych i z pełnym węglikiem. Należy pamiętać, że nie wszystkie węgliki spiekane są takie same, ponieważ struktura krystaliczna tych narzędzi jest bardzo zróżnicowana w zależności od producenta. W rezultacie narzędzia te reagują inaczej na ciepło, wibracje, uderzenia i obciążenia związane ze skrawaniem. Ogólnie rzecz biorąc, tanie, uniwersalne narzędzia węglikowe zużywają się i odpryskują szybciej niż droższe, markowe narzędzia.
Kryształy węglika krzemu są osadzone w spoiwie kobaltowym, aby utworzyć narzędzie. Gdy narzędzie jest podgrzewane, spoiwo kobaltowe traci zdolność do utrzymywania kryształów węglika i staje się stępione. Jednocześnie pusta przestrzeń pozostawiona przez brakujący węglik wypełnia się zanieczyszczeniami z ciętego materiału, wzmacniając proces stępienia.
Narzędzia diamentowe
Ceny tej kategorii narzędzi spadły w ciągu ostatnich kilku lat. Ich niezwykła odporność na ścieranie sprawia, że idealnie nadają się do cięcia materiałów takich jak laminaty wysokociśnieniowe lub płyty MDF. Niektórzy twierdzą, że są one nawet 100 razy trwalsze od narzędzi z węglika spiekanego. Narzędzia z końcówką diamentową są podatne na odpryskiwanie lub pękanie, jeśli uderzą w osadzony gwóźdź lub twardy sęk. Niektórzy producenci używają narzędzi diamentowych do zgrubnego cięcia materiałów ściernych, a następnie przechodzą na narzędzia z węglika spiekanego lub płytki wymienne do prac wykańczających.
Geometria narzędzia
Cholewka
Trzonek to część narzędzia, która jest trzymana przez uchwyt narzędzia. Jest to część narzędzia, na której nie widać śladów obróbki skrawaniem. Trzonek musi być wolny od zanieczyszczeń, utleniania i zarysowań.
Średnica cięcia
Jest to średnica lub szerokość cięcia, jakie wykona narzędzie.
Długość cięcia
Jest to efektywna głębokość cięcia narzędzia, czyli głębokość, na jaką narzędzie może wciąć się w materiał.
Flety
Jest to część narzędzia, która usuwa przecięty materiał. Liczba ostrzy na frezie ma istotne znaczenie przy określaniu obciążenia wiórem.
Profil narzędzia
W tej kategorii istnieje wiele profili narzędzi. Najważniejsze z nich to spirale skrawające w górę i w dół, spirale ściskające,
narzędzia do obróbki zgrubnej, wykańczającej, o niskim kącie spirali i narzędzia do cięcia prostego. Wszystkie te narzędzia występują w wersjach posiadających od jednego do czterech ostrzy.
Spirala tnąca w górę powoduje wyrzucanie wiórów w górę z cięcia. Jest to przydatne przy cięciu na ślepo lub wierceniu prosto w dół. Jednak taka geometria narzędzia powoduje unoszenie i ma tendencję do odrywania górnej krawędzi ciętego materiału.
Narzędzia spiralne z cięciem w dół spychają wióry w dół, do cięcia, co poprawia trzymanie przedmiotu obrabianego, ale w pewnych sytuacjach może powodować zatykanie i przegrzewanie. Narzędzie to może również odrywać dolną krawędź ciętego materiału.
Zarówno narzędzia spiralne do cięcia w górę, jak i w dół są wyposażone w krawędź zgrubną, łamacz wióra lub krawędź wykańczającą.
Spirale kompresyjne są połączeniem rowków ściętych w górę i w dół.
Narzędzia do ściskania odpychają wióry od krawędzi w kierunku środka materiału i są stosowane przy cięciu laminatów dwustronnych lub gdy problemem jest odrywanie się wiórów od krawędzi.
Wiertła o małej lub dużej spirali są używane do cięcia miękkich materiałów, takich jak tworzywa sztuczne i pianka, gdy spawanie i usuwanie wiórów mają kluczowe znaczenie.
Obciążenie wiórów
Najważniejszym czynnikiem zwiększającym żywotność narzędzia jest rozpraszanie ciepła, które jest przez nie pochłaniane. Najszybszym sposobem na to jest cięcie większej ilości materiału, a nie wolniejsze cięcie. Wióry odciągają od narzędzia więcej ciepła niż pył. Ponadto pocieranie narzędzia o materiał powoduje tarcie, które przekłada się na ciepło.
Kolejnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę, aby wydłużyć żywotność narzędzia, jest utrzymanie narzędzia, tulei zaciskowej i uchwytu narzędzia w czystości, bez osadów i korozji, co pozwala ograniczyć drgania powodowane przez niewyważone narzędzia.
Grubość materiału usuwanego przez każdy ząb narzędzia nazywana jest obciążeniem wiórowym.
Wzór na obliczenie obciążenia układu scalonego jest następujący:
Obciążenie wióra = Prędkość posuwu / obr./min / liczba ostrzy
Gdy zwiększa się obciążenie wióra, wydłuża się żywotność narzędzia, a jednocześnie skraca się czas cyklu. Ponadto szeroki zakres obciążeń wióra pozwoli uzyskać dobrą gładkość krawędzi. Najlepiej zapoznać się z tabelą obciążeń wióra producenta narzędzia, aby znaleźć optymalną wartość. Zalecane obciążenia wióra zwykle mieszczą się w zakresie od 0.003" do 0.03" lub od 0.07 mm do 0.7 mm.
Akcesoria
Drukowanie etykiet
Jest to opcja, która staje się coraz bardziej popularna w branży, zwłaszcza że maszyny CNC są coraz bardziej zintegrowane z całą formułą biznesową. Kontroler można podłączyć do oprogramowania sprzedażowego lub harmonogramującego, a etykiety części są drukowane po obróbce części. Niektórzy dostawcy używają etykiet do identyfikacji pozostałego materiału, aby ułatwić jego późniejsze odzyskiwanie.
Czytniki optyczne
Inaczej znane jako różdżki kodów kreskowych, mogą być zintegrowane ze sterownikiem, tak aby program mógł zostać wywołany poprzez zeskanowanie kodu kreskowego w harmonogramie pracy. Ta opcja oszczędza cenny czas poprzez automatyzację procesu ładowania programu.
sondy
Te urządzenia pomiarowe występują w różnych formach i wykonują wiele różnych funkcji. Niektóre sondy mierzą jedynie powierzchnię h8, aby zapewnić prawidłowe ustawienie w zastosowaniach wrażliwych na h8. Inne sondy mogą automatycznie skanować powierzchnię obiektu trójwymiarowego w celu późniejszej reprodukcji.
Czujnik długości narzędzia
Czujnik długości narzędzia działa jak sonda, która mierzy światło dzienne lub odległość między końcem noża a powierzchnią obszaru roboczego i wprowadza tę liczbę do parametrów narzędzia sterowania. Ten mały dodatek oszczędzi operatorowi długiego procesu wymaganego przy każdej zmianie narzędzia.
Projektory laserowe
Urządzenia te po raz pierwszy pojawiły się w przemyśle meblarskim w maszynach CNC do cięcia skóry. Projektor laserowy zamontowany nad stołem roboczym CNC wyświetla obraz części, która ma zostać wycięta. Znacznie upraszcza to pozycjonowanie półfabrykatu na stole, aby uniknąć wad i innych problemów.
frez winylu
Przystawka do noży winylowych jest często spotykana w branży znaków. Jest to nóż, który można przymocować do głównego wrzeciona lub z boku za pomocą noża obrotowego, którego nacisk można regulować za pomocą pokrętła. Przystawka ta umożliwia użytkownikowi przekształcenie routera CNC w ploter do wykonywania masek winylowych do piaskowania lub liter i logo winylowych do ciężarówek i znaków.
Dozownik płynu chłodzącego
Chłodne pistolety powietrzne lub rozpylacze cieczy tnącej są używane z frezarką do drewna do cięcia aluminium lub innych metali nieżelaznych. Te nasadki wydmuchują strumień zimnego powietrza lub mgiełkę cieczy tnącej w pobliżu narzędzia tnącego, aby zapewnić, że pozostanie ono chłodne podczas pracy.
Grawer
Grawery są montowane do głównego wrzeciona i składają się z pływającej głowicy, która trzyma nóż grawerski o małej średnicy, obracający się z prędkością od 20,000 40,000 do obr./min. Pływająca głowica zapewnia stałą głębokość grawerowania, nawet jeśli grubość materiału ulega zmianie. Ta opcja jest najczęściej spotykana w przemyśle produkcji znaków, chociaż producenci trofeów, lutnicy i stolarnie używają jej do intarsji.
Oś obrotowa
Obrotowa oś ustawiona wzdłuż osi x lub y może zmienić router w tokarkę CNC. Niektóre z tych obrotowych osi są po prostu obrotowym wrzecionem, podczas gdy inne są indeksowane, co oznacza, że można ich używać do rzeźbienia skomplikowanych części.
Pływająca głowica tnąca
Pływające głowice tnące utrzymują frez w określonym punkcie h8 od górnej powierzchni ciętego materiału. Jest to ważne podczas cięcia elementów na górnej powierzchni części, która może nie mieć równej powierzchni. Przykładem tego jest cięcie rowka w kształcie litery V na blacie stołu jadalnego.
Przecinarka plazmowa
Przecinarki plazmowe stanowią dodatek do niektórych maszyn i umożliwiają użytkownikowi cięcie blachy o różnej grubości.
Narzędzia agregujące
Narzędzia agregatowe można stosować do wielu operacji, których nie można wykonać nożem prostym.
OBRÓBKA KONWENCJONALNA I CNC
Co sprawia, że obróbka CNC jest lepsza od metod konwencjonalnych? Czy jest lepsza w ogóle? Gdzie są główne korzyści? Jeśli porównamy procesy obróbki CNC i konwencjonalnej, wyłoni się wspólne ogólne podejście do obróbki części:
1. Zdobądź i przestudiuj rysunek
2. Wybierz najbardziej odpowiednią metodę obróbki
3. Zdecyduj się na metodę konfiguracji (uchwyt roboczy)
4. Wybierz narzędzia tnące
5. Ustaw prędkości i posuwy
6. Obróbka mechaniczna części
Podstawowe podejście jest takie samo dla obu typów obróbki. Główną różnicą jest sposób wprowadzania różnych danych. Prędkość posuwu 10 cali na minutę (10 in/min) jest taka sama w przypadku obróbki ręcznej.
Lub zastosowania CNC, ale metoda jego stosowania nie. To samo można powiedzieć o chłodziwie – można je aktywować, obracając pokrętło, naciskając przełącznik lub programując specjalny kod. Wszystkie te czynności spowodują, że chłodziwo wytryśnie z dyszy. W obu rodzajach obróbki wymagana jest pewna wiedza ze strony użytkownika. W końcu obróbka metali, szczególnie cięcie metali, to głównie umiejętność, ale jest to również, w dużym stopniu, sztuka i zawód dużej liczby osób. Podobnie jest ze stosowaniem komputerowego sterowania numerycznego. Podobnie jak w przypadku każdej umiejętności, sztuki lub zawodu, opanowanie jej do ostatniego szczegółu jest konieczne, aby odnieść sukces. Aby zostać operatorem CNC lub programistą CNC, potrzeba czegoś więcej niż wiedzy technicznej. Doświadczenie zawodowe, intuicja i to, co czasami nazywa się „intuicją”, to bardzo potrzebne uzupełnienie każdej umiejętności.
W przypadku obróbki konwencjonalnej operator maszyny ustawia maszynę i przesuwa każde narzędzie tnące, używając jednej lub obu rąk, aby wyprodukować wymaganą część. Konstrukcja ręcznej obrabiarki oferuje wiele funkcji, które ułatwiają proces obróbki części — dźwignie, uchwyty, koła zębate i pokrętła, aby wymienić tylko kilka. Te same ruchy ciała są powtarzane przez operatora dla każdej części w partii. Jednak słowo „taki sam” w tym kontekście naprawdę oznacza „podobny”, a nie „identyczny”. Ludzie nie są w stanie powtarzać każdego procesu dokładnie tak samo przez cały czas — to jest zadanie maszyn. Ludzie nie mogą pracować na tym samym poziomie wydajności przez cały czas, bez odpoczynku. Wszyscy mamy dobre i złe chwile. Rezultaty tych chwil, gdy są stosowane do obróbki części, są trudne do przewidzenia. W każdej partii części będą występować pewne różnice i niespójności. Części nie zawsze będą dokładnie takie same. Utrzymanie tolerancji wymiarowych i jakości wykończenia powierzchni to najczęstsze problemy w obróbce konwencjonalnej. Poszczególni operatorzy maszyn mogą mieć swoich kolegów. Połączenie tych i innych czynników powoduje ogromną niespójność.
Obróbka pod kontrolą numeryczną eliminuje większość niespójności. Nie wymaga takiego samego zaangażowania fizycznego jak obróbka numeryczna.
Kontrolowana obróbka nie wymaga żadnych dźwigni, pokręteł ani uchwytów, przynajmniej nie w tym samym sensie, co konwencjonalna obróbka. Po sprawdzeniu programu części można go używać dowolną liczbę razy, zawsze zwracając spójne wyniki. Nie oznacza to, że nie ma czynników ograniczających. Narzędzia skrawające się zużywają, materiał półfabrykatowy w jednej partii nie jest identyczny z materiałem półfabrykatowym w innej partii, ustawienia mogą się różnić itp. Czynniki te należy brać pod uwagę i kompensować, gdy jest to konieczne.
Pojawienie się technologii sterowania numerycznego nie oznacza natychmiastowego, ani nawet długoterminowego upadku wszystkich maszyn ręcznych. Są chwile, kiedy tradycyjna metoda obróbki jest lepsza od metody komputerowej. Na przykład, proste, jednorazowe zadanie może być wykonane wydajniej na maszynie ręcznej niż na maszynie CNC. Niektóre rodzaje prac obróbczych skorzystają na obróbce ręcznej lub półautomatycznej, a nie na obróbce sterowanej numerycznie. Obrabiarki CNC nie mają na celu zastąpienia każdej maszyny ręcznej, a jedynie jej uzupełnienie.
W wielu przypadkach decyzja, czy dana obróbka będzie wykonywana na maszynie CNC, czy nie, opiera się na liczbie wymaganych części i niczym innym. Chociaż objętość części obrabianych w partiach jest zawsze ważnym kryterium, nigdy nie powinna być jedynym czynnikiem.
Należy również wziąć pod uwagę złożoność części, jej tolerancje, wymaganą jakość wykończenia powierzchni itp. Często zdarza się, że pojedyncza złożona część zyska na obróbce CNC, podczas gdy w przypadku pięćdziesięciu stosunkowo prostych części nie będzie to miało miejsca.
Należy pamiętać, że sterowanie numeryczne nigdy nie obrabiało pojedynczej części samodzielnie. Sterowanie numeryczne to tylko proces lub metoda, która umożliwia używanie obrabiarki w sposób produktywny, dokładny i spójny.
ZALETY STEROWANIA NUMERYCZNEGO
Jakie są główne zalety sterowania numerycznego?
Ważne jest, aby wiedzieć, które obszary obróbki skorzystają na tym, a które lepiej wykonać w sposób konwencjonalny. Absurdem jest myśleć, że frezarka CNC o mocy 2 koni mechanicznych wygra z pracami, które są obecnie wykonywane na dwudziestokrotnie mocniejszej frezarce ręcznej. Równie nierozsądne są oczekiwania dużych ulepszeń prędkości skrawania i posuwów w porównaniu z maszyną konwencjonalną. Jeśli warunki obróbki i oprzyrządowania są takie same, czas skrawania będzie bardzo zbliżony w obu przypadkach.
Oto kilka głównych obszarów, w których użytkownik CNC może i powinien spodziewać się poprawy:
1. Skrócenie czasu konfiguracji
2. Skrócenie czasu realizacji
3. Dokładność i powtarzalność
4. Konturowanie kształtów złożonych
5. Uproszczone narzędzia i mocowanie obrabianego przedmiotu
6. Stały czas cięcia
7. Ogólny wzrost produktywności
Każdy obszar oferuje jedynie potencjalną poprawę. Poszczególni użytkownicy doświadczą różnych poziomów rzeczywistej poprawy, w zależności od produktu wytwarzanego na miejscu, używanej maszyny CNC, metod ustawiania, złożoności mocowania, jakości narzędzi skrawających, filozofii zarządzania i projektowania inżynieryjnego, poziomu doświadczenia siły roboczej, postaw poszczególnych osób itp.
Skrócenie czasu konfiguracji
W wielu przypadkach czas konfiguracji maszyny CNC można skrócić, czasami dość drastycznie. Ważne jest, aby zdać sobie sprawę, że konfiguracja jest operacją ręczną, w dużej mierze zależną od wydajności operatora CNC, rodzaju mocowania i ogólnych praktyk warsztatu maszynowego. Czas konfiguracji jest nieproduktywny, ale konieczny – jest częścią kosztów ogólnych prowadzenia działalności. Utrzymanie czasu konfiguracji na minimalnym poziomie powinno być jednym z głównych zagadnień każdego kierownika warsztatu maszynowego, programisty i operatora.
Ze względu na konstrukcję maszyn CNC, czas konfiguracji nie powinien być głównym problemem. Modułowe mocowanie, standardowe narzędzia, stałe lokalizatory, automatyczna wymiana narzędzi, palety i inne zaawansowane funkcje sprawiają, że czas konfiguracji jest bardziej wydajny niż porównywalna konfiguracja konwencjonalnej maszyny. Dzięki dobrej znajomości nowoczesnej produkcji, wydajność może zostać znacznie zwiększona.
Liczba części obrabianych w ramach jednego ustawienia jest również ważna w celu oceny kosztów czasu ustawiania. Jeśli duża liczba części jest obrabiana w ramach jednego ustawienia, koszt ustawiania na część może być bardzo nieznaczny. Bardzo podobną redukcję można osiągnąć, grupując kilka różnych operacji w jednym ustawieniu. Nawet jeśli czas ustawiania jest dłuższy, może być uzasadniony w porównaniu z czasem wymaganym do ustawienia kilku konwencjonalnych maszyn.
Skrócenie czasu realizacji
Po napisaniu i sprawdzeniu programu części jest on gotowy do ponownego użycia w przyszłości, nawet w krótkim czasie. Chociaż czas realizacji pierwszego uruchomienia jest zazwyczaj dłuższy, jest on praktycznie zerowy dla każdego kolejnego uruchomienia. Nawet jeśli zmiana inżynieryjna projektu części wymaga modyfikacji programu, można to zazwyczaj zrobić szybko, co skraca czas realizacji.
Długi czas realizacji, potrzebny do zaprojektowania i wyprodukowania kilku specjalnych przyrządów mocujących do konwencjonalnych maszyn, można często skrócić poprzez przygotowanie programu części i zastosowanie uproszczonego przyrządu mocującego.
Dokładność i powtarzalność
Wysoki stopień dokładności i powtarzalności nowoczesnych maszyn CNC to jedna z głównych zalet dla wielu użytkowników. Niezależnie od tego, czy program części jest przechowywany na dysku, w pamięci komputera, czy nawet na taśmie (oryginalna metoda), zawsze pozostaje taki sam. Każdy program można zmienić w dowolnym momencie, ale po sprawdzeniu zwykle nie są już wymagane żadne zmiany. Dany program można ponownie wykorzystać tyle razy, ile potrzeba, bez utraty ani jednego bitu danych, które zawiera. To prawda, że program musi być zgodny z takimi zmiennymi czynnikami, jak zużycie narzędzi i temperatury robocze, musi być bezpiecznie przechowywany, ale generalnie wymagana będzie bardzo niewielka ingerencja ze strony programisty lub operatora CNC, wysoka dokładność maszyn CNC i ich powtarzalność pozwalają na konsekwentną produkcję wysokiej jakości części za każdym razem.
Konturowanie złożonych kształtów
Tokarki CNC i centra obróbcze są w stanie konturować różnorodne kształty. Wielu użytkowników CNC nabywa swoje maszyny tylko po to, aby móc obsługiwać złożone części. Dobrymi przykładami są zastosowania CNC w przemyśle lotniczym i motoryzacyjnym. Użycie jakiejś formy programowania komputerowego jest praktycznie obowiązkowe dla każdej trójwymiarowej ścieżki narzędzia.
Złożone kształty, takie jak formy, można wytwarzać bez dodatkowych kosztów związanych z tworzeniem modelu do odrysowywania. Lustrzane części można uzyskać dosłownie za pomocą przycisku, szablonów, drewnianych modeli i innych narzędzi do tworzenia wzorów.
Uproszczone narzędzia i mocowanie przedmiotu obrabianego
Żadne standardowe i domowej roboty narzędzia, które zagracają ławy i szuflady wokół konwencjonalnej maszyny, nie mogą zostać wyeliminowane przez użycie standardowych narzędzi, specjalnie zaprojektowanych do zastosowań sterowania numerycznego. Wielostopniowe narzędzia, takie jak wiertła pilotowe, wiertła stopniowe, narzędzia kombinowane, pogłębiacze i inne, są zastępowane kilkoma pojedynczymi standardowymi narzędziami. Te narzędzia są często tańsze i łatwiejsze do wymiany niż narzędzia specjalne i niestandardowe. Środki obniżające koszty zmusiły wielu dostawców narzędzi do utrzymywania niskiego lub nawet nieistniejącego poziomu. Standardowe, gotowe narzędzia można zazwyczaj uzyskać szybciej niż niestandardowe.
Mocowanie i mocowanie obrabianego przedmiotu do maszyn CNC ma tylko jeden główny cel – sztywne mocowanie części i utrzymywanie jej w tej samej pozycji dla wszystkich części w partii. Mocowania przeznaczone do obróbki CNC zazwyczaj nie wymagają przyrządów obróbkowych, otworów pilotowych i innych pomocy w lokalizowaniu otworów.
Skrócenie czasu i zwiększenie produktywności
Czas cięcia na maszynie CNC jest powszechnie znany jako czas cyklu i jest zawsze stały. W przeciwieństwie do konwencjonalnej obróbki, gdzie umiejętności operatora, doświadczenie i zmęczenie osobiste podlegają zmianom, obróbka CNC jest kontrolowana przez komputer. Niewielka ilość pracy ręcznej jest ograniczona do konfiguracji oraz załadunku i rozładunku części. W przypadku dużych serii wysoki koszt nieproduktywnego czasu jest rozłożony na wiele części, co czyni go mniej znaczącym. Główną zaletą stałego czasu cięcia jest praca powtarzalna, w której harmonogram produkcji i przydział pracy do poszczególnych obrabiarek można wykonać bardzo dokładnie.
Głównym powodem, dla którego firmy często kupują maszyny CNC, jest kwestia czysto ekonomiczna – to poważna inwestycja. Ponadto posiadanie przewagi konkurencyjnej zawsze jest w umyśle każdego kierownika zakładu. Technologia sterowania numerycznego oferuje doskonałe środki do osiągnięcia znaczącej poprawy wydajności produkcji i zwiększenia ogólnej jakości wytwarzanych części. Jak każdy środek, musi być używana mądrze i świadomie. Kiedy coraz więcej firm korzysta z technologii CNC, samo posiadanie maszyny CNC nie daje już dodatkowej przewagi. Firmy, które idą do przodu, to te, które wiedzą, jak efektywnie wykorzystywać technologię i praktykować ją, aby być konkurencyjnymi w gospodarce światowej.
Aby osiągnąć cel znacznego wzrostu produktywności, użytkownicy muszą zrozumieć podstawowe zasady, na których opiera się technologia CNC. Zasady te przybierają wiele form, na przykład zrozumienie obwodów elektronicznych, złożonych schematów drabinkowych, logiki komputerowej, metrologii, projektowania maszyn, zasad i praktyk maszynowych i wielu innych. Każda z nich musi zostać przestudiowana i opanowana przez osobę odpowiedzialną. W tym podręczniku nacisk położony jest na tematy, które odnoszą się bezpośrednio do programowania CNC i zrozumienia najpopularniejszych obrabiarek CNC, centrów obróbczych i tokarek (czasami nazywanych również centrami tokarskimi). Rozważanie jakości części powinno być bardzo ważne dla każdego programisty i operatora obrabiarki, a ten cel znajduje również odzwierciedlenie w podejściu podręcznika, jak również w licznych przykładach.
RODZAJE OBRABIAREK CNC
Różne rodzaje maszyn CNC obejmują niezwykle dużą różnorodność. Ich liczba szybko rośnie, w miarę postępu rozwoju technologii. Nie sposób zidentyfikować wszystkich zastosowań; stworzyliby długą listę. Oto krótka lista niektórych grup, do których mogą należeć maszyny CNC:
1. Frezarki i centra obróbcze
2. Tokarki i centra tokarskie
3. Wiertarki
4. Frezarki wytaczarki i profilarki
5. Maszyny EDM
6. Prasy i nożyce dziurkujące
7. Maszyny do cięcia płomieniowego
8. Routery
9. Profilomierze strumieniowe i laserowe
10. Szlifierki walcowe
11. Maszyny spawalnicze
12. Giętarki, przewijarki, maszyny przędzące itp.
Centra obróbcze CNC i tokarki dominują w liczbie instalacji w przemyśle. Te dwie grupy dzielą rynek mniej więcej po równo. Niektóre branże mogą dawać większe zapotrzebowanie na jedną grupę maszyn, w zależności od swoich potrzeb. Należy pamiętać, że istnieje wiele różnych rodzajów tokarek i równie wiele różnych rodzajów centrów obróbczych. Jednak proces programowania maszyny pionowej jest podobny do procesu programowania maszyny poziomej lub prostej frezarki CNC. Nawet pomiędzy różnymi grupami maszyn istnieje wiele ogólnych zastosowań, a proces programowania jest generalnie taki sam. Na przykład kontur frezowany frezem czołowym ma wiele wspólnego z konturem ciętym drutem.
Frezarki i centra obróbcze
Standardowa liczba osi na frezarce wynosi 3 - osie X, Y i Z. Część ustawiona na systemie frezowania to al - narzędzie tnące obraca się, może poruszać się w górę i w dół (lub do wewnątrz i na zewnątrz), ale fizycznie nie podąża ścieżką narzędzia.
Frezarki CNC, czasami nazywane frezarkami CNC, to zazwyczaj małe, proste maszyny, bez zmieniacza narzędzi lub innych funkcji automatycznych. Ich moc znamionowa jest często dość niska. W przemyśle są używane w narzędziach, do celów konserwacyjnych lub do produkcji małych części. Zazwyczaj są przeznaczone do konturowania, w przeciwieństwie do wiertarek CNC.
Centra obróbcze CNC są bardziej popularne i wydajne niż wiertarki i frezarki, głównie ze względu na swoją elastyczność. Główną korzyścią, jaką użytkownik otrzymuje z centrum obróbczego CNC, jest możliwość grupowania
kilka różnych operacji w jednym ustawieniu. Na przykład wiercenie, rozwiercanie, pogłębianie, gwintowanie, obróbka powierzchni czołowych i frezowanie konturowe można włączyć do jednego programu CNC. Ponadto elastyczność jest zwiększona dzięki automatycznej wymianie narzędzi przy użyciu palet w celu zminimalizowania przestoju, indeksowaniu do innej strony części, wykorzystaniu ruchu obrotowego dodatkowych osi i wielu innym funkcjom, centra obróbcze CNC mogą być wyposażone w specjalne oprogramowanie, które kontroluje prędkości i posuwy, żywotność narzędzia skrawającego, automatyczne pomiary w trakcie procesu i regulację offsetu oraz inne urządzenia usprawniające produkcję i oszczędzające czas.
Istnieją 2 podstawowe projekty typowego centrum obróbczego CNC. Istnieją pionowe i poziome centra obróbcze. Główną różnicą między tymi 2 typami jest charakter pracy, którą można na nich wykonać wydajnie. W przypadku pionowego centrum obróbczego CNC najbardziej odpowiednim rodzajem pracy są płaskie części, montowane do uchwytu na stole lub obsługiwane w imadle lub uchwycie. Praca wymagająca obróbki na 2 lub więcej powierzchniach w jednym ustawieniu jest bardziej pożądana do wykonania na poziomym centrum obróbczym CNC. Dobrym przykładem jest obudowa pompy i inne kształty przypominające sześciany. Pewna wielopłaszczyznowa obróbka małych części może być również wykonywana na pionowym centrum obróbczym CNC wyposażonym w stół obrotowy.
Proces programowania jest taki sam dla obu projektów, ale do projektu poziomego dodawana jest dodatkowa oś (zwykle oś B). Oś ta jest albo prostą osią pozycjonującą (osią indeksującą) dla stołu, albo w pełni obrotową osią do jednoczesnego konturowania.
Niniejszy podręcznik koncentruje się na zastosowaniach pionowych centrów obróbczych CNC, ze specjalną sekcją dotyczącą poziomego ustawiania i obróbki. Metody programowania są również stosowane w przypadku małych frezarek CNC lub wiertarek i/lub maszyn do gwintowania, ale programista musi wziąć pod uwagę ich ograniczenia.
Tokarki i centra tokarskie
Tokarka CNC jest zazwyczaj obrabiarką z 2 osiami, pionową osią X i poziomą osią Z. Główną przyszłością tokarki, która odróżnia ją od frezarki, jest to, że część obraca się wokół linii środkowej maszyny. Ponadto narzędzie skrawające jest zwykle nieruchome, zamontowane w przesuwnej wieżyczce. Narzędzie skrawające podąża za konturem zaprogramowanej ścieżki narzędzia. W przypadku tokarki CNC z przystawką frezującą, tzw. narzędziami obrotowymi, narzędzie frezujące ma własny silnik i obraca się, podczas gdy wrzeciono jest nieruchome.
Nowoczesna konstrukcja tokarki może być pozioma lub pionowa. Typ poziomy jest znacznie bardziej powszechny niż typ pionowy, ale oba typy istnieją dla obu grup. Na przykład typowa tokarka CNC z grupy poziomej może być zaprojektowana z płaskim lub skośnym łożem, jako typ prętowy, typ uchwytowy lub typ uniwersalny. Do tych kombinacji lub wielu akcesoriów, które sprawiają, że tokarka CNC jest niezwykle elastycznym narzędziem obrabiarkowym. Zazwyczaj akcesoria takie jak konik, podtrzymki stałe lub podtrzymki śledzące, chwytaki części, palce wysuwane, a nawet przystawka frezarska 3. osi są popularnymi komponentami tokarki CNC. Tokarka CNC może być bardzo wszechstronna, tak wszechstronna, że często nazywa się ją centrum tokarskim CNC. Wszystkie przykłady tekstów i programów w tym podręczniku używają bardziej tradycyjnego terminu tokarka CNC, ale nadal rozpoznają wszystkie jej nowoczesne funkcje.
PERSONEL DO CNC
Komputery i obrabiarki nie mają inteligencji. Nie potrafią myśleć, nie potrafią racjonalnie oceniać stanowiska. Mogą to robić tylko osoby z pewnymi umiejętnościami i wiedzą. W dziedzinie sterowania numerycznego umiejętności te są zazwyczaj w rękach 2 kluczowych osób, jedna zajmuje się programowaniem, a druga obróbką. Ich liczba i obowiązki zależą zazwyczaj od preferencji firmy, jej wielkości, a także wytwarzanego tam produktu. Jednak każde stanowisko jest zupełnie odrębne, chociaż wiele firm łączy te 2 funkcje w jedną, często nazywaną programistą/operatorem CNC.
Programator CNC
Programista CNC jest zazwyczaj osobą, która ponosi największą odpowiedzialność w warsztacie maszyn CNC. Ta osoba jest często odpowiedzialna za sukces technologii sterowania numerycznego w zakładzie. Ta osoba jest również odpowiedzialna za problemy związane z operacjami CNC.
Chociaż obowiązki mogą się różnić, programista jest również odpowiedzialny za szereg zadań związanych z efektywnym wykorzystaniem maszyn CNC. W rzeczywistości ta osoba często odpowiada za produkcję i jakość wszystkich operacji CNC.
Wielu programistów CNC to doświadczeni operatorzy maszyn, którzy mają praktyczne doświadczenie w obsłudze obrabiarek, potrafią czytać rysunki techniczne i zrozumieć zamysł inżynieryjny stojący za projektem. To praktyczne doświadczenie jest podstawą umiejętności „obróbki” części w środowisku biurowym. Dobry programista CNC musi być w stanie zwizualizować wszystkie ruchy narzędzi i rozpoznać wszystkie ograniczające fabryki, które mogą być zaangażowane. Programista musi być w stanie zebrać, przeanalizować proces i logicznie zintegrować wszystkie zebrane dane w sygnałowy, spójny program. Mówiąc prościej, programista CNC musi być w stanie zdecydować o najlepszej metodologii produkcji pod każdym względem.
Oprócz umiejętności obróbki, programista CNC musi mieć zrozumienie zasad matematycznych, głównie stosowania równań, rozwiązań łuków i kątów. Równie ważna jest znajomość trygonometrii. Nawet przy programowaniu komputerowym, znajomość metod programowania ręcznego jest absolutnie niezbędna do zrozumienia wyjścia komputera i kontroli tego wyjścia.
Ostatnią ważną cechą prawdziwie profesjonalnego programisty CNC jest jego zdolność słuchania innych ludzi – inżynierów, operatorów CNC, menedżerów. Dobre umiejętności listowania są pierwszym warunkiem wstępnym, aby stać się elastycznym. Dobry programista CNC musi być elastyczny, aby oferować wysoką jakość programowania.
Operator maszyn CNC
Operator obrabiarki CNC jest stanowiskiem uzupełniającym programistę CNC. Programista i operator mogą występować w jednej osobie, jak to ma miejsce w wielu małych warsztatach. Chociaż większość obowiązków wykonywanych przez konwencjonalnego operatora maszyny została przeniesiona do programu CNC, operator CNC ma wiele unikalnych obowiązków. W typowych przypadkach operator jest odpowiedzialny za ustawienie narzędzia i maszyny, za wymianę części, często nawet za pewne kontrole w trakcie procesu. Wiele firm oczekuje kontroli jakości na maszynie – a operator każdej obrabiarki, ręcznej lub komputerowej, jest również odpowiedzialny za jakość pracy wykonanej na tej maszynie. Jednym z bardzo ważnych obowiązków operatora maszyny CNC jest raportowanie ustaleń dotyczących każdego programu programiście. Nawet przy najlepszej wiedzy, umiejętnościach, nastawieniu i intencjach, „końcowy” program zawsze można ulepszyć. Operator CNC, będąc tym, który jest najbliżej rzeczywistej obróbki, dokładnie wie, jaki zakres takich ulepszeń może być.
Uzasadnienie kosztów CNC
Koszt maszyny CNC może niepokoić większość producentów, jednak korzyści wynikające z posiadania routera CNC najprawdopodobniej w bardzo krótkim czasie zrekompensują koszt.
Pierwszym kosztem, który należy wziąć pod uwagę, jest koszt maszyny. Niektórzy dostawcy oferują pakiety, które obejmują instalację, szkolenie z obsługi oprogramowania i koszty wysyłki. Jednak w większości przypadków wszystko jest sprzedawane osobno, aby umożliwić dostosowanie routera CNC.
Lekkie
Maszyny z niższej półki kosztują od $2000 do $10,000. Zwykle są to zestawy do samodzielnego montażu wykonane z giętej blachy i wykorzystujące silniki krokowe. Są wyposażone w film instruktażowy i instrukcję obsługi. Maszyny te są przeznaczone do samodzielnego montażu, do branży oznakowań i innych bardzo lekkich operacji. Zazwyczaj są wyposażone w adapter do konwencjonalnej frezarki górnowrzecionowej. Akcesoria, takie jak wrzeciono i próżniowe mocowanie robocze, są opcjami. Maszyny te można bardzo skutecznie zintegrować ze środowiskiem o dużej produkcji jako dedykowany proces lub jako część komórki produkcyjnej. Na przykład jeden z tych CNC można zaprogramować do wiercenia otworów na sprzęt na frontach szuflad przed montażem.
Średnie obciążenie
Maszyny CNC średniej klasy będą kosztować od $10,000 i $100,000. Te maszyny są zbudowane z grubszej stali lub aluminium. Mogą używać silników krokowych, a czasami serwomechanizmów; i używają napędów zębatkowych lub pasowych. Będą miały oddzielny kontroler i oferują szeroki zakres opcji, takich jak automatyczne zmieniacze narzędzi i stoły próżniowe plenum. Te maszyny są przeznaczone do cięższych zastosowań w branży oznakowania i do lekkich zastosowań w obróbce paneli.
Są to dobre opcje dla start-upów z ograniczonymi zasobami lub siłą roboczą. Mogą wykonywać większość operacji potrzebnych w produkcji szafek, choć nie z takim samym stopniem wyrafinowania lub wydajności.
Siła przemysłowa
Routery wyższej klasy kosztują ponad $100,000 3. Obejmuje to całą gamę maszyn z 5 do osiami, odpowiednich do szerokiego zakresu zastosowań. Maszyny te będą zbudowane z grubej spawanej stali i będą w pełni wyposażone w automatyczną zmieniarkę narzędzi, stół próżniowy i inne akcesoria w zależności od zastosowania. Maszyny te są zazwyczaj instalowane przez producenta, a szkolenie jest często wliczone w cenę.
Wysyłka
Transport routera CNC wiąże się ze znacznymi kosztami. W przypadku routerów ważących od kilkuset funtów do kilku ton, koszty fr8 mogą się wahać od $200 się $5,000 lub więcej, w zależności od lokalizacji. Należy pamiętać, że jeśli maszyna nie została wyprodukowana w pobliżu, ukryte koszty jej transportu z Europy lub Azji do salonu dealerskiego są prawdopodobnie wliczone w cenę. Mogą zostać również naliczone dodatkowe koszty związane z samym wniesieniem maszyny do środka po jej dostarczeniu, ponieważ zawsze dobrym pomysłem jest skorzystanie z usług profesjonalnych monterów, którzy poradzą sobie z tego typu operacjami.
Instalacja i szkolenie
Dostawcy CNC zazwyczaj pobierają opłaty w wysokości $300 się $1,000 dziennie na koszty instalacji. Instalacja i testowanie routera może zająć od pół dnia do całego tygodnia. Koszt ten może być wliczony w cenę zakupu urządzenia. Niektórzy dostawcy zapewniają bezpłatne szkolenie z obsługi sprzętu i oprogramowania, zazwyczaj na miejscu, podczas gdy inni pobierają opłatę $300 się $1,000 dziennie za tę usługę.
BEZPIECZEŃSTWO ZWIĄZANE Z PRACĄ CNC
Na ścianach wielu firm wisi plakat dotyczący bezpieczeństwa, który przekazuje prosty, ale mocny przekaz:
Pierwsza zasada bezpieczeństwa polega na przestrzeganiu wszystkich zasad bezpieczeństwa.
Nagłówek tej sekcji nie wskazuje, czy bezpieczeństwo jest zorientowane na poziomie programowania czy obróbki. Pora, w której bezpieczeństwo jest całkowicie niezależne. Jest niezależne i rządzi zachowaniem każdego w warsztacie maszynowym i poza nim. Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że bezpieczeństwo jest czymś związanym z obróbką i obsługą maszyny, być może również z konfiguracją. To z pewnością prawda, ale nie daje pełnego obrazu.
Bezpieczeństwo jest najważniejszym elementem programowania, konfiguracji, obróbki, narzędzi, mocowania, kontroli, odpryskiwania i – jakkolwiek to nazwać – obsługi w typowej codziennej pracy warsztatu maszynowego. Bezpieczeństwa nigdy nie można przecenić. Firmy mówią o bezpieczeństwie, przeprowadzają spotkania dotyczące bezpieczeństwa, wyświetlają plakaty, wygłaszają przemówienia, wzywają ekspertów. Ta masa informacji i instrukcji jest prezentowana nam wszystkim z bardzo dobrych powodów. Sporo z nich jest przekazywanych w wyniku przeszłych tragicznych zdarzeń – wiele praw, zasad i przepisów zostało napisanych w wyniku dochodzeń i badań nad poważnymi wypadkami.
Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że w przypadku obróbki CNC bezpieczeństwo jest kwestią drugorzędną. Jest dużo automatyzacji; program części, który jest uruchamiany w kółko, narzędzia, które były używane w przeszłości, prosta konfiguracja itd. Wszystko to może prowadzić do samozadowolenia i błędnego założenia, że bezpieczeństwo jest zapewnione. To pogląd, który może mieć poważne konsekwencje.
Bezpieczeństwo to obszerny temat, ale kilka punktów związanych z pracą CNC jest ważnych. Każdy operator maszyn powinien znać zagrożenia związane z urządzeniami mechanicznymi i elektrycznymi. Pierwszym krokiem w kierunku bezpiecznego miejsca pracy jest czyste miejsce pracy, w którym na podłodze nie gromadzą się żadne wióry, wycieki oleju ani inne zanieczyszczenia. Dbanie o bezpieczeństwo osobiste jest równie ważne. Luźne ubrania, biżuteria, krawaty, szaliki, nieosłonięte długie włosy, niewłaściwe używanie rękawiczek i podobne wykroczenia są niebezpieczne w środowisku obróbki skrawaniem. Zdecydowanie zaleca się ochronę oczu, uszu, dłoni i stóp.
Podczas pracy maszyny należy stosować urządzenia ochronne i nie należy narażać żadnych ruchomych części na działanie czynników zewnętrznych. Należy zachować szczególną ostrożność w pobliżu obracających się wrzecion i automatycznych zmieniaczy narzędzi. Inne urządzenia, które mogą stanowić zagrożenie, to zmieniacze palet, przenośniki wiórów, obszary wysokiego napięcia, podnośniki itp. odłączanie jakichkolwiek blokad lub innych funkcji bezpieczeństwa jest niebezpieczne – a także nielegalne, bez odpowiednich umiejętności i upoważnienia.
W programowaniu przestrzeganie zasad bezpieczeństwa jest również ważne. Ruch narzędzia można zaprogramować na wiele sposobów. Prędkości i posuwy muszą być realistyczne, a nie tylko matematycznie „poprawne”. Głębokość cięcia, szerokość cięcia, charakterystyka narzędzia – wszystkie mają głęboki wpływ na ogólne bezpieczeństwo.
Wszystkie te pomysły stanowią jedynie bardzo krótkie podsumowanie i przypomnienie, że bezpieczeństwo należy zawsze traktować poważnie.
