CNC mašine su postale posebno istaknute zbog svoje sposobnosti da poboljšaju tačnost širom sveta. Ove mašine nisu samo efikasne, već su i savršene kada želite da kreirate više delova sa istim nivoom preciznosti.
Međutim, da bi svaka CNC mašina radila, ona mora biti izgrađena sa nekim dijelovima koji moraju raditi zajedno kako bi se postigao željeni dio.
U ovom članku ćemo istražiti različite dijelove CNC strojeva i njihovu ulogu u osiguravanju da cjelokupna mašina radi kako treba.
Šta je CNC obrada?
Računarska numerička kontrola – ili CNC – obrada je oblik proizvodnog procesa u kojem koristite dvije stvari za prvenstveno rad; alatne mašine i kontrole zasnovane na kompjuterskim programima. Jednostavna prednost CNC obrade je činjenica da vam omogućava da obezbedite neverovatno precizne delove. Zahvaljujući upotrebi i radu računara, mašine se napajaju pravim uputstvima, a na kraju dobijate delove koji su neverovatno precizni i precizni u celosti.
Da bi svaka CNC mašina radila, generalno se morate osloniti na specifične principe rada. Neki od njih uključuju:
Kompjuterski potpomognut dizajn: U CNC obradi obično morate početi kreiranjem virtualnog dizajna bilo kojeg dijela koji želite napraviti. To se obično radi pomoću softvera za kompjutersko projektovanje, koji će pokazati dimenzije i karakteristike dijela koji treba napraviti.
Procedura programiranja: Zatim se dizajn prevodi upotrebom softvera za proizvodnju pomoću računara u uputstva koja mašina može da razume.
Postavite mašinu: Kada imate svoj program, prenosite ga na CNC mašinu. U većini slučajeva, morat ćete postaviti radni komad i instalirati alate koji su vam potrebni.
Mašina počinje da se izvršava: Sa CAM programom koji se izvršava, sada možete usmjeriti kretanje njegovih osa – u većini slučajeva osi X, Y i Z da biste preciznije postavili alat preko radnog komada. Odatle slijedite putanju koju ste programirali za vađenje materijala iz radnog komada.
Gledajte kako se materijali izvlače: Na osnovu uputa koje ste kreirali i operacije na kojoj radite, gledajte kako alat za rezanje počinje da ulazi u radni komad kako bi izvadio materijal.
Kontrolišite proces i održavajte kvalitet: Dok CNC mašine rade uz korišćenje računara, takođe morate paziti na stvari. Na ovaj način možete osigurati odgovarajuću garanciju kvaliteta i riješiti sve probleme koje pronađete.
Ispitivanje komponenti CNC mašine:
Sada kada smo shvatili šta je CNC obrada i kako ona radi, hajde da pogledamo glavne delove CNC mašine i kako oni rade:
Kontrolni sistem
Prvo, imamo kontrolne sisteme. Ovdje prilično znate s čime radite na osnovu imena – ovo su sistemi koji vam pomažu da osigurate da svaka druga komponenta radi kako treba i da cijela mašina radi optimalno.
Generalno, sistemi upravljanja CNC mašinama dolaze u različitim oblicima – u zavisnosti od tipa CNC precizna obrada želite da radite sa:
Kontrolni sistem otvorene petlje: U ovom sistemu imate kontroler koji šalje komande direktno motorima mašine. To je mnogo jednostavniji sistem jer kontroler ne dobija povratnu informaciju o položaju ili kretanju alata.
Sistem zatvorene petlje: Kontrolni sistem zatvorene petlje radi kao varijanta otvorene petlje, osim što uključuje mehanizam povratne sprege kako bi se osiguralo da se osovine mašine nadziru u svakom trenutku. Zahvaljujući linearnim skalama i enkoderima, možete dobiti odgovarajuću tačnost u povratnim informacijama i obradi.
Sistem kontrole od tačke do tačke: Sistem upravljanja od tačke do tačke uglavnom radi kada se alat mora kretati na osnovu određenih koordinata. Međutim, prilično je jednostavno, tako da radi kada imate osnovne dijelove CNC mašine.
Konturni kontrolni sistem: Sa sistemom za konturiranje, možete interpolirati pokrete alata duž složenijih putanja kako biste kreirali te zamršene oblike. Oni rade s algoritmima kako bi generirali glatke putanje kroz koje alati mogu raditi, tako da poboljšavaju i preciznost.
Kontrolni sistem paralelne ose: Kada se vaša mašina mora kretati preko različitih osa, koristite sistem kontrole paralelne ose za koordinaciju njegovih kretanja. Ovaj sistem olakšava postizanje sinhronizovanih pokreta, omogućavajući tako stvaranje 3D oblika.
Generalno, CNC kontrolni sistem dolazi sa ovim komponentama koje mu pomažu da bolje radi:
Primarna kontrolna konzola: U kontrolnoj konzoli držite sučelje koje vam omogućava direktnu komunikaciju sa mašinom. Svaka konzola ima monitor ili ekran osetljiv na dodir na koji unosite komande i koji prikazuje grafički kontrolni interfejs.
Centralni kontroler: Uz kontroler imate centralnu procesorsku jedinicu koja vodi cijeli CNC sistem. Izvršava naredbe, tumači programe i koordinira kretanje svih osovina.
Pogoni na osovinama: Općenito, pogoni osovina su ili servo ili koračni motori kontroleri koji pomažu da se kontroliše kako se osovine mašine kreću na osnovu vaših komandi. Oni pokreću komponente mašine ravno ili kružno, pretvarajući električne signale u mehaničko kretanje.
Komponente povratnih informacija: Kad god vam je potrebna CNC mašina da date povratne informacije o radu, imate ove komponente CNC glodalice. Oni mjere položaj alata ili radnog komada, a zatim šalju informacije nazad u kontroler da vide da li ima grešaka.
Periferni uređaji: Konačno, imamo aktuatore, senzore i sigurnosne blokade koje možete integrirati u svoj sistem kako biste poboljšali njegov rad i nadgledali cjelokupni status mašine.
Mehanička struktura
U nastavku ćemo pogledati samu strukturu CNC mašine. Uzimajući u obzir da postoje različite vrste CNC operacija, možete zamisliti da ove mašine imaju svoje specifične tipove strukture – a ti tipovi će lako diktirati efikasnost mašine u celini.
Strukture CNC mašina dolaze u različitim tipovima, a najistaknutije od njih su sledeće:
Struktura tipa kreveta: Lako najpopularniji format strukture, struktura tipa kreveta ima radni sto koji se montira direktno na kruti krevet. Na ovaj način dobijate dovoljno potpore za radni predmet i sve sile rezanja.
Struktura portala: Ovdje imate portal ili nadzemni most koji je oslonjen na stupove koji su postavljeni sa svake strane radnog prostora. Kako se osovine mašine kreću duž mosta, radni komad se drži na stolu i mašina počinje da radi na njemu.
C-frame struktura: Neki ga zovu C-frame, drugi ga zovu C-struktura. Ovdje imate dizajn koji uključuje jednu vertikalnu kolonu koja podržava pokretne komponente mašine. Na taj način imate lak pristup radnom području bez obzira na stranu.
Struktura kupole: U ovoj strukturi imate izmjenjivač alata ili revolver alata koji je montiran na osi koja se okreće. Na ovaj način možete lako mijenjati alate, pa čak i raditi s više alata. U većini slučajeva ovu strukturu možete pronaći sa komponentama CNC strugova.
Struktura švicarskog tipa: Uglavnom vidite ove mašine sa kliznim glavama i rasporedima vodećih čaura koji vam omogućavaju da obrađujete dugačke i tanke radne komade sa što je moguće većom preciznošću.
Struktura centra za horizontalnu obradu (HMC): HMC struktura dolazi s ravnom orijentacijom vretena i radnim stolom koji se pomiče samo preko X i Y osi. Na ovaj način možete brzo evakuirati strugotine i osigurati da radni komad ostane stabilan dok sečete.
Vertikalni obradni centar (VMC) Struktura: Prilično suprotno od HMC-a, ova struktura ima vertikalno vreteno i radni sto koji također dodaje kretanje kroz Z os. Prednost ove strukture je što je cijela mašina manja i što joj možete lako pristupiti.
Govoreći o tome, trebali biste biti upoznati i sa općim dijelovima CNC struktura i njihovom ulogom u tome da cjelokupna operacija obrade bude što glatkija:
Sve počiva na krevetu: Također poznat kao baza, krevet nudi osnovu za cijelu mašinu za odmor.
Prava kolona: Vertikalna komponenta, stub drži glavno vreteno – kao i druge komponente poput kupole ili izmjena alata.
Radni sto: Ovdje stavljate radni komad i montirate ga ili stegnete kako proces obrade teče. Stol bi trebao biti u mogućnosti da se kreće preko različitih osa, tako da je radni komad pravilno pozicioniran.
Vaše vreteno: Ova rotirajuća osovina drži vaš alat za rezanje i brzo ga okreće kako bi uklonio sav višak materijala direktno iz radnog komada.
Osovine kretanja: Generalno, imate tri ose na kojima se vaš alat može kretati – X-osa je horizontalna, dok je Y-osa vertikalna. Zatim, tu je Z-osa, koja je također vertikalna, ali omogućava vretenu da seče od vrha do dna.
Pogonski mehanizmi: Ovi alati pomažu prenijeti snagu sa motora mašine na sve pokretne komponente. Na ovaj način dobijate kontrolisane pokrete sjekire dok se obrada odvija.
Mjenjač alata: Za neke dijelove CNC glodala, možda ćete morati mijenjati rezne alate kako se operacija odvija. Neke od ovih promjena mogu sadržavati više alata, što vam olakšava odabir između dostupnih opcija.
Sistem rashladne tečnosti: Nemoguće je da CNC mašina radi ako nemate rashladnu tečnost. Njegov zadatak je da se pobrine da se svaki višak topline pravilno rukuje i da vaš uređaj može ostati funkcionalan što je duže moguće.
Vreteno i sistem alata
Već smo istakli funkcionalnost običnog CNC vretena. Ovi alati pomažu da se alati za sečenje drže i rotiraju, omogućavajući im da rade u različitim operacijama obrade.
Općenito, možete pronaći različita CNC vretena, od kojih svako dolazi sa vlastitim CNC auto dijelovima i može se nositi s različitim zahtjevima. Neke od istaknutijih dostupnih opcija uključuju:
Vreteno na remenski pogon:
Svako vreteno sa remenskim pogonom radi sa motorom, koji pokreće vreteno, i sistemom remenskog pogona koji prenosi snagu predenja na osovinu vretena sa različitim kaiševima. Zatim, tu je osovina vretena koja se okreće i drži rezni alat, kao i ležajevi koji drže osovinu stabilnom.
Konačno, držač alata pomaže pri fiksiranju alata za rezanje na mjestu i omogućava vam promjenu alata.
Vreteno s direktnim pogonom
Sa ovim tipom vretena, imate primarni motor koji je direktno integriran u osovinu vretena. Ova struktura znači da vam neće trebati samostalni sistem remenskog pogona. Sama osovina vretena je povezana sa osovinom motora, nudi dovoljno obrtnog momenta i smanjenje vibracija.
Ovom sistemu su također potrebni ležajevi, kao i držač alata koji savršeno drži rezni alat na mjestu.
Vazdušno hlađeno vreteno
Sa vretenom hlađenim zrakom, imate primarni motor koji je napravljen za pravilno hlađenje zrakom. Tu je i samostalni sistem hlađenja koji koristi prisilnu cirkulaciju zraka kako bi odveo višak topline i održao odgovarajuću temperaturu vretena.
I, baš kao i druge vrste doodle-a, dobijate i osovinu vretena i držač alata.
Vreteno hlađeno tekućinom
Vreteno hlađeno tekućinom radi slično kao i zrakom hlađeno. Kao što možete zamisliti, glavna razlika je samo u tome kako hlade svoje materijale. Ovaj je dizajniran sa tečnom rashladnom tečnošću, i na više načina nudi efikasniji oblik disipacije širom ploče.
Vreteno velike brzine
Napravljena za rad pri nevjerovatno velikim brzinama, ova vretena dolaze s ugrađenim komponentama CNC strojeva koje pomažu u smanjenju ispadanja i vibracija. Osovina vretena je takođe napravljena za brzu rotaciju, dok imate precizno izbalansirane komponente koje pomažu u smanjenju vibracija.
Konačno, imate ležajeve i držač alata, koji obavljaju uobičajene zadatke pravca i sigurnog mjesta.
Alat za rezanje
Sada ulazimo u neke od zanimljivijih dijelova. Kada su u pitanju CNC komponente za rezanje, postoji nekoliko tipova - pri čemu je svaki od njih dizajniran za određenu operaciju, kao i za određenu vrstu materijala za rad. Generalno, glavne su ovdje.
End Mills
Završna glodalica je fleksibilan alat koji dolazi sa reznim rubovima na svojim krajevima i periferijama. Uglavnom ih koristite za glodanje utora i kontura na različitim materijalima.
Prilikom odabira krajnjih glodala, želite odabrati onaj s pravim brojem žljebova – 2, 4 ili čak više. Također morate osigurati da imate pravi premaz koji pomaže da se osigura da ne morate imati posla s otpornošću na habanje.
Tradicionalne bušilice
Kao što možete zamisliti, bušilice pomažu u stvaranju rupa u radnim komadima. Postoje spiralne burgije, točkaste bušilice, centralne bušilice i još mnogo toga, pa prije nego što napravite izbor, uvjerite se da imate pravi promjer za rupu koju želite da napravite.
Također morate uzeti u obzir materijal koji bušite i pobrinite se da odaberete bušilicu koja ima prave dimenzije za poboljšanje evakuacije strugotine.
Slavine za prorezivanje rupa
Kad god trebate precizno provući rupu, uvijek možete računati na slavinu. Postoje različite veličine i nagibi, tako da želite biti sigurni da ste odabrali pravu za svoje specifikacije niti. Istovremeno, uzmite u obzir materijal koji urezujete i odaberite slavinu koja ima odgovarajuću geometriju i premaz za to.
Milling Cutters
Glodalica se okreće i jedna je od najistaknutijih CNC komponenti za operacije glodanja. Kao što se i očekivalo, pobrinite se da imate odgovarajući tip glodala na osnovu operacija obrade i veličine radnog komada.
Faktori poput promjera rezača, broja umetaka i još mnogo toga mogu vam pomoći da donesete odluku.
Alatni umetci
Ovo su promjenjivi savjeti za rezanje koji pomažu kod alata za rezanje koji se mogu indeksirati kao što su CNC alati za struganje, glodala i još mnogo toga. Sve dok imate rezač prave geometrije i koji može raditi s vašim materijalom za rezanje, generalno ne biste trebali imati problema.
Razvrtači
Ako imate postojeću rupu i želite je proširiti ili završiti, onda će vam pomoći u tome razvrtač. Osigurava da vaša postojeća rupa može biti napravljena tako da odgovara specifičnoj završnoj obradi površine i dimenzijama i pruža značajnu količinu točnosti u ovom procesu proširenja.
Veličine i geometrije razvrtača treba izabrati na osnovu željene veličine rupe, kao i zahtevane obrade površine i tolerancije. Faktori kao što su premaz i dizajn flaute također bi trebali pomoći da bolje shvatite koju opciju odabrati.
Sistem upravljanja rashladnom tečnošću i toplotom
Toplina je nešto sa čime se svaka CNC mašina mora boriti. Kada se toplina nakupi, vaša mašina je odmah izložena većem riziku od oštećenja i mogli biste na kraju da od nje ne dobijete toliku vrijednost. Zbog toga su tečnosti za hlađenje toliko važne – one omogućavaju vašoj mašini da rasprši ovu toplotu, čime se osigurava da može da radi što je duže moguće.
Kod rashladnih tečnosti, morate uzeti u obzir neke od sljedećih tipova i šta ih čini tako jedinstvenim:
Sistem rashladnog sredstva za poplavu
Najčešći tip sistema rashladne tečnosti, ovaj mehanizam uključuje pumpanje rashladne tečnosti iz rezervoara i njeno usmeravanje kroz cevi ili mlaznice kako bi poplavilo područje rezanja. Osim hlađenja, ovaj sistem također poboljšava stvari kao što je podmazivanje i pomaže u ispiranju strugotina.
Mehanizam rashladne tečnosti za maglu
Ovaj sistem uključuje raspršivanje rashladnog sredstva u male kapljice i njihovo usmjeravanje u obliku magle prema području rezanja. Kada vam nije nužno rashladna tečnost pod visokim pritiskom, ovaj sistem radi prilično dobro.
Sistem rashladne tečnosti kroz vreteno:
TSC sistem rashladne tečnosti isporučuje rashladnu tečnost direktno kroz vreteno i držač alata direktno na reznu ivicu alata za sečenje. Pomaže u smanjenju stvaranja topline i poboljšanju ukupnog radnog vijeka vašeg alata, posebno ako ga trebate koristiti za bušenje.
Eksterni sistem rashladne tečnosti
Držeći mlaznice i cijevi za rashladno sredstvo, vanjski sistem rashladnog sredstva postavlja ove komponente izvan alatne mašine. Kao takva, rashladna tečnost se usmerava na oblast rezanja, omogućavajući vam da koristite sistem u kombinaciji sa sistemima rashladne tečnosti za maglu ili poplavu kako biste poboljšali evakuaciju strugotine i operacije hlađenja.
Air Blast rashladni sistem
Kada imate sistem rashladne tečnosti za mlaz vazduha, koristite komprimovani vazduh da oduvate brodove dalje od oblasti rezanja i samo ohladite rezni alat i radni komad. Možda neće biti tako efikasno kao korištenje tečnog rashladnog sredstva, ali može pomoći i kod dodatnih zadataka kao što je evakuacija strugotine.
Bez obzira na sistem koji odaberete, morat ćete raditi s nekim od sljedećih CNC dijelova za obradu:
Rezervoar rashladne tečnosti: Važno je imati na raspolaganju rezervoar ili rezervoar za držanje tečnosti ili gasa koji se koristi kao rashladno sredstvo.
Pumpa za rashladnu tečnost: Također vam je potrebna pumpa za cirkulaciju rashladne tekućine iz rezervoara do područja rezanja alatne mašine. Općenito, pumpa održava brzinu protoka rashladne tekućine, kao i njen potreban pritisak.
Linije rashladne tekućine: To su crijeva, cijevi i cijevi koje pomažu da se rashladna tekućina pomjeri iz rezervoara do mašine. Također možete dodati sita ili filtere koji pomažu u uklanjanju bilo kakvih ostataka iz rashladne tekućine i isporučuju ništa osim čistog materijala.
Mlaznice ili razdjelnici: To su u osnovi uređaji koji usmjeravaju rashladnu tekućinu na radni predmet i rezni alat. Ovdje želite da budete sigurni da imate strateško pozicioniranje kako biste bili sigurni da možete ciljati određena područja zone rezanja.
Tradicionalni sistem filtriranja: Nije neuobičajeno pronaći sisteme rashladne tečnosti koji imaju filtere koji pomažu u uklanjanju svih zagađivača. Na ovaj način rashladna tečnost dobija produženi rok trajanja.
Workholding Devices
Uređaji za držanje rade upravo ono što od njih očekujete – drže vaše alate, osiguravajući da ne pokvare ili izgube svoju poziciju. Svaki uređaj za držanje rada je posebno dizajniran da ispuni određeni skup zahtjeva obrade i primjene, ali najistaknutije od njih uključuju:
Vize
Stege su fleksibilni uređaj za držanje rada koji drži vaš radni komad na mjestu. Možete ih pronaći u različitim konfiguracijama, od standardnih stega do stega specijaliziranih za postupke glodanja, pa čak i samocentrirajućih stega.
Stezne glave
U većini slučajeva koristite stezne glave za držanje cilindričnih obradaka – cijevi, okruglih šipki, itd. One drže centar obratka, a posebno su savršene za oblaganje, tokarenje i cilindričnu obradu.
Fixture Plates
Ove ploče dolaze u ravnim, pravokutnim oblicima, kao i uzorci za proreze i rupe. Oni rade tako što stežu radni komad, što vam omogućava da imate fleksibilno i ponovljivo podešavanje.
Prednost ploča za pričvršćivanje je što vam olakšavaju rad s više dijelova, pa čak i postizanje optimalne ponovljivosti.
Magnetic Chucks
One rade kao tradicionalne stezne glave, ali također imaju magnete za sigurno držanje metalnih obradaka. Sa svojom jakom snagom hvatanja, magnetne stezne glave olakšavaju vam utovar i istovar vašeg radnog komada. Istovremeno, oni rade za više CNC komponenti za obradu.
Collet Chucks
Ove stezne glave koriste kopče za čvrsto držanje radnog predmeta. Stezna čaura je cilindrična čaura koja se sabija oko vašeg radnog predmeta kada ga zategnete, nudeći dovoljna sila stezanja i koncentričnost.
Općenito, stezne glave najbolje rade kada imate radni komad malog promjera.
Indekseri i okretni stolovi:
Kada trebate rotirati radni komad pod različitim uglovima i dalje zadržati njegovu poziciju, indekser ili rotirajući sto su zgodni. Omogućuju višestranu obradu, a istovremeno smanjuju potrebu da sami podešavate položaj obratka.
S obzirom da postoji toliko mnogo uređaja za držanje posla, možete zamisliti da izbor može biti izazovan. Ali, evo nekoliko faktora koje biste mogli uzeti u obzir:
- Strana i oblik obratka će odrediti koji uređaj najbolje odgovara za njega.
- Uvijek odaberite uređaj za držanje rada koji je prikladan za specifičnu operaciju obrade s kojom radite.
- Uzmite u obzir željeni nivo ponovljivosti i tačnosti, jer je to jako bitno
- Također morate znati željeni obim proizvodnje, kao i broj promjena podešavanja sa kojima radite. Odaberite uređaj koji je fleksibilan i koji nudi ponovljivost i efikasnost
Sigurnosne karakteristike
Kada rukujete dovoljno CNC komponenti, shvatit ćete potrebu za sigurnošću. Kao i svaki drugi automatizovani proces, pronalaženje prave ravnoteže između efikasnosti i sigurnosti je jedna od najvažnijih stvari i morate se pobrinuti da svako ko upravlja procesom bude zaštićen u celosti.
Imajući to na umu, evo nekoliko važnih CNC obrađenih komponenti koje pomažu u promicanju sigurnosti osobe koja radi:
Dugme za hitno zaustavljanje: Ako primijetite kvar na bilo kojem od vaših dijelova za CNC obradu, tada ćete morati ugraditi dugme za zaustavljanje. Na ovaj način možete zaustaviti sve radnje i riješiti sve neočekivane opasnosti.
Sigurnosne blokade: Blokada je mehanizam koji sprečava rad mašine sve dok ne ispunite određene uslove. Osigurava da su svi štitnici, brave, poklopci i drugo pravilno zatvoreni, tako da je sigurnost optimizirana.
Zaštita i kućišta: To su fizičke barijere koje štite operatere od različitih komponenti CNC mašina – pokretnih dijelova, rotirajućih alata, alata za sečenje, itd. One nude dodatni sloj zaštite od strugotina, krhotina i ostalog što bi moglo predstavljati ozbiljne prijetnje.
Senzori i prekidači za svjetlo: Ovi uređaji pomažu u otkrivanju bilo kakvih operacija koje nisu uobičajene – od loma alata do prekomjernih vibracija i još mnogo toga. Kada to urade, pokreću sekvencu automatskog isključivanja koja odmah zatvara rad mašine.
Sigurnosne naljepnice i znakovi: Uvijek bismo vam preporučili da imate sigurnosne oznake, naljepnice i znakove koji će pružati vizualne naznake operaterima o tome šta da rade i na šta treba obratiti pažnju kako bi osigurali siguran rad.
Sve ove karakteristike, kao i važni sigurnosni protokoli – osigurat će vam da nikada nećete imati o čemu da brinete. Općenito preporučujemo da sve ovo imate kao dio vašeg podešavanja, ali čak i ako ne možete, barem uključite onoliko koliko možete.
zaključak
Kada su u pitanju dijelovi CNC mašine, postoji mnogo opcija za rad. Na kraju dana, saznanje šta vam je potrebno i rad sa tim će vam pomoći da optimizujete efikasnost koliko god možete.
Ako trebate više informacija ili želite saznati više, slobodno nam se obratite u HM.