Computer Numerical Control (CNC)-bewerking is een traditionele aanpak waarbij een grondstof in een eindproduct wordt omgezet door snijgereedschappen te gebruiken om ongewenst materiaal te verwijderen. Om de machine met hoge nauwkeurigheid en precisie te laten functioneren, is CNC-programmering nodig.
In de blogpost van vandaag gaan we kijken naar wat CNC-programmeren is, de soorten CNC-programmeren, belangrijke codes en de toepassingen ervan.
Wat is de definitie van CNC-programmering?
Computer Numerical Control (CNC) programmeren omvat het schrijven van een reeks codes om een computer te helpen CNC-machines en -gereedschappen aan te sturen. De code helpt een computer de machines te instrueren hoe ze een complexe reeks taken moeten uitvoeren.
Met andere woorden, de programmering beschrijft de specifieke bewegingen en functies om de CNC-machine te helpen grondstoffen met uitstekende snelheid, precisie en nauwkeurigheid om te zetten in een eindproduct.
De CNC-machines waar we het over hebben, kunnen een slijpmachine, bovenfrees, draaibank of freesmachine zijn. Het werk van een CNC-programmeur bestaat uit het schrijven en invoeren van de code waarmee de computer de bewerkingsgereedschappen kan instrueren.
Wat is de definitie van CNC-programmeersoftware?
CNC-programmeersoftware verwijst naar programma's die CNC-bewerkingsmachines aansturen en simuleren. Een CNC-programmeur gebruikt de grafische gebruikersinterface van de software om de machines te simuleren.
Verschillende CNC-softwaretools hebben verschillende niveaus van compatibiliteit, functionaliteit en bruikbaarheid. Ze variëren ook afhankelijk van de behoeften van een bedrijf, het machinetype en de fabrikant.
Daarom zijn er enkele factoren waarmee u rekening moet houden voordat u CNC-programmeersoftware selecteert. We zullen later kijken naar enkele van de factoren waarmee u rekening moet houden.
Wat is het proces van CNC-programmering
Veel mensen beschouwen het CNC-programmeerproces als complex. Bovendien zijn bewerkingsgereedschappen ingewikkeld en reageren ze anders op verschillende sets codes. Als zodanig kan het beheersen van CNC-programmering een zware taak blijken te zijn.
Maar u hoeft alleen maar de specifieke stappen te kennen die nodig zijn om een computer te instrueren om het bewerkingsgereedschap te besturen.
De programmeur begint met het openen van het CAD- of 3D-model (computerondersteund ontwerp) van het onderdeel of product, oftewel het ontwerp voor CNC-bewerking. Vervolgens gebruiken ze CAM-software (computerondersteunde fabricage) om het model om te zetten naar een CAM-bestand.
De CAM-software genereert doorgaans paden voor het bewerkingsgereedschap op basis van de gewenste producteigenschappen. Op dit punt genereert de programmeur de CNC-code met behulp van de CAM-software.
De programmeur voert deze code in de CNC-machine in en start vervolgens de productie.
Veel voorkomende vormen van CNC-programmering
Er zijn drie hoofdtypen CNC-programmering. Laten we ze hieronder uiteenzetten:
Handmatige CNC-programmering
Handmatige CNC-programmering is het meest conventionele type. Omdat het het oudste type is, is het ook de meest uitdagende. Zoals de naam al doet vermoeden, gaat het om het handmatig invoeren van computeropdrachten in een bedieningsconsole. De console is bevestigd aan een CNC-machine.
Het is de meest vervelende vorm van CNC-programmeren, omdat de programmeur de uitkomst van de code moet voorspellen en op de hoogte moet blijven van hoe de machine zal reageren.
Vanwege het werkingsmechanisme kan handmatig CNC-programmeren een proces van vallen en opstaan zijn en veel tijd in beslag nemen. Dit maakt het ongeschikt voor het snijden of verwerken van complexe producten. Het werkt het beste met eenvoudige of eenvoudige taken.
Daarnaast is er ook een deskundige CNC-programmeur nodig met een diepgaande kennis van een CNC-machine. Het is niet hetzelfde geval als wanneer u geavanceerde CNC-programmeersoftware gebruikt die u visualisatie geeft of fouten in de code laat zien. Handmatige CNC-machines missen dit alles en een kleine fout kan de machine of het gereedschap beschadigen.
Computerondersteunde productie CNC-programmering
CAM CNC-programmering omvat het gebruik van software om de CNC-code te creëren op basis van het computerondersteunde ontwerp (CAD) -model. CNC-programmeurs die dit formulier gebruiken, gebruiken CAM-software om eenvoudige en complexe programma's te maken.
Deze manier van CNC-programmeren is sneller, eenvoudiger en nauwkeuriger. Het is ook de beste optie voor CNC-programmeurs die misschien niet over geavanceerde rekenvaardigheden beschikken. Om deze redenen is dit de meest voorkomende vorm van CNC-programmeren.
CAM-software is eenvoudig en duidelijker vanwege het mechanisme. Programmeurs hebben ook een grafische interface om de gereedschapspaden te volgen. Dit is belangrijk om potentiële problemen vooraf te kunnen detecteren.
Een ander voordeel van CAM CNC-programmering is dat het programmeurs de flexibiliteit geeft om de code van de ene CNC-code naar de andere te vertalen zonder het hele programma te hoeven herschrijven. Programmeurs die handmatige CNC-programmering gebruiken, moeten de hele code herschrijven.
Dit soort aanpak biedt een redelijk evenwicht tussen het vaardigheidsniveau dat nodig is voor handmatige CNC-programmering en de vrij eenvoudige manier van conversatieprogrammering.
Hoewel deze softwaretools duur kunnen zijn, kan de investering de moeite waard zijn, vooral als uw bedrijf voor de productie van componenten sterk afhankelijk is van CNC-bewerkingstools.
Gespreksprogrammering
Ook wel Instant CNC-programmering genoemd, conversatieprogrammering is de beste modus voor CNC-programmering, omdat het een bewerkingsgereedschap betreft met een ingebouwde conversatieprogrammeringsinterface.
Met deze techniek hoeft de programmeur geen ervaring te hebben met het schrijven van G-code of andere codes die worden gebruikt bij CNC-programmeren. Met andere woorden: u voert de opdrachten eenvoudigweg in gewoon Engels in, niet in een programmeertaal.
Sommige softwareoplossingen voor conversatieprogrammering zijn interactiever dan de rest. Het kan bijvoorbeeld zijn dat de operator een reeks vragen moet beantwoorden om de taak te definiëren en de bewerkingsgereedschappen te begeleiden bij wat ze moeten doen.
Houd er rekening mee dat deze techniek beperkt is tot eenvoudige CNC-bewerkingen.
Belangrijke codes die worden gebruikt bij CNC-programmering
Op dit punt kun je al zien dat CNC-bewerkingsgereedschappen niet op zichzelf werken. Ze krijgen instructies van codes. Deze codes geven de machines aanwijzingen waar, wanneer en hoe ze elementen uit het basismateriaal moeten verwijderen.
Over het algemeen worden CNC-programmeercodes vaak gezamenlijk “G-codes” genoemd. De “G” verwijst naar de “geometrie” van het materiaal. Er worden echter nog veel andere codes gebruikt bij CNC-programmering.
Zij omvatten:
- G-codes– Deze codes, ook wel ‘geometriecodes’ genoemd, worden gebruikt om de machine aan te geven waar ze moet beginnen en waar ze moet stoppen, en hoe ze tussen het start- en stoppunt moet bewegen.
- F-codes– Deze verwijzen naar Feed Rate Codes. Ze regelen de snelheid waarmee het bewerkingsgereedschap de grondstof moet snijden.
- D-codes– Deze codes zijn de gereedschapscorrectie van de machine. Ze kunnen worden gebruikt om aan te geven hoe ver er vanaf de gereedschapshouder wordt geprojecteerd. Ze kunnen ook de afstand tussen de middellijn van het gereedschap en de snijkant weergeven.
- T-codes– Dit zijn gereedschapsidentificatiecodes. Ze worden gebruikt om het gereedschap te specificeren dat zal worden gebruikt bij het uitvoeren van bepaalde taken op een materiaal.
- S-codes– S-codes zijn snelheidscodes. Zoals de naam al doet vermoeden, definiëren ze de spilsnelheden van het bewerkingsgereedschap op verschillende tijdstippen van het bewerkingsproces.
- N-codes– Deze codes worden gebruikt om blokken of regels machinecode te identificeren. N-codes helpen een programmeur handmatig geschreven CNC-programmeercodes te begrijpen en te organiseren. In de meeste gevallen zijn de regelnummers in handmatige machinecodes niet nodig.
- M-codes– Dit worden ook wel diverse codes genoemd. Ze worden gebruikt om niet-geometrische functies aan te sturen, ook wel diversen genoemd. Deze functies omvatten de werking van het koelmiddel en de rotatie van de spil. Ze variëren ook afhankelijk van het gebruikte CNC-bewerkingsgereedschap.
Wat zijn enkele toepassingen van CNC-programmering?
Enkele toepassingen van CNC-programmering in verschillende industrieën zijn onder meer:
medische industrie
Ziekenhuizen en andere zorginstellingen kunnen CNC-programmeurs in dienst nemen om hen te helpen bij het maken van 3D-printers, orthetische apparaten, MRI-machines en andere medische instrumenten. Deze gereedschappen kunnen vervolgens worden gebruikt om kunstmatige anatomische onderdelen te produceren, zoals tandvullingen, gewrichtsprothesen en schedelimplantaten.
Deze medische hulpmiddelen en apparaten zijn belangrijk voor onze gezondheid en overleving. Het is daarom belangrijk voor medische fabrikanten om CNC-programmering toe te passen bij de productie en het testen van geavanceerde medische componenten.
Defensie-industrie
De defensie- en militaire sector hebben een aantal strikte richtlijnen en eisen waaraan alle producten moeten voldoen. Deze voorschriften zijn bedoeld om ervoor te zorgen dat alle producten consistent en nauwkeurig zijn. Handgemaakte producten hebben vaak gebreken en verschillen. Maar het is waarschijnlijker dat machines voor alle producten dezelfde standaard handhaven. Dit is de reden waarom CNC-programmeren een topkeuze is voor de defensie-industrie.
De defensie-industrie profiteert van CNC-programmering via militaire hulpmiddelen zoals raketcomponenten, straaljageronderdelen en militaire communicatieapparatuur.
Sommige van deze materialen zijn bedoeld voor gevaarlijke wapens die in oorlogen worden gebruikt. Om deze reden heeft CNC-programmering voor defensie een ervaren programmeur nodig die nauwkeurige wiskundige berekeningen kan maken en ervoor kan zorgen dat de producten veilig zijn voor gebruik door militair personeel.
Luchtvaartindustrie
De lucht- en ruimtevaartindustrie is ook een van de belangrijkste begunstigden van CNC-programmering. Het wordt gebruikt bij de productie van componenten zoals onderdelen van landingsgestellen, motoren, propellers, frames, vleugels en elektrische connectoren.
Vliegtuigcomponenten vereisen veel nauwkeurigheid. CNC-programmering helpt bij het handhaven van hoge kwaliteitseisen. CNC-bewerkingsgereedschappen helpen bijvoorbeeld bij het verkrijgen van de benodigde afmetingen en curven die nodig zijn voor hakselrotorbladen.
CNC-bewerkingsgereedschappen kunnen ook worden gebruikt voor apparatuur voor ruimtevaartuigen, zoals raketten en satellieten. Omdat ruimteverkenners in extreme en gevaarlijke omgevingsomstandigheden werken, zoals hoge hitteniveaus en een lage zuurstoftoevoer, zorgt CNC-programmering ervoor dat de componenten veilig en functioneel zijn.
Transportindustrie
CNC-programmeren kent een breed scala aan toepassingen binnen de auto-industrie. Automotoronderdelen zoals cilinderkoppen, kleppen, krukassen, poelies, nokkenassen en beugels worden allemaal geproduceerd met behulp van CNC-programmering. Het proces wordt ook gebruikt bij de productie van verschillende componenten van auto-ophangingen, exterieur en interieur, evenals vloeistof- en remsystemen.
U vindt auto-onderdelen die zijn vervaardigd via CNC-programmering die op alle auto's worden gebruikt, inclusief raceauto's, bussen, vrachtwagens en zelfs treinen. Vergeet niet dat auto-onderdelen voor raceauto's van hoge kwaliteit moeten zijn en op prestatie moeten worden vervaardigd.
Auto's kunnen wat gevoelig zijn, omdat een kleine vervorming van een onderdeel fataal kan zijn. Omdat ze ook veel onderdelen gebruiken, is het het werk van de CNC-programmeurs om te bevestigen dat de onderdelen aan de normen voldoen, zodat chauffeurs en passagiers veilig blijven.
Bouwindustrie
CNC-programmering wordt ook gebruikt bij de vervaardiging van verschillende onderdelen die in de bouwsector worden gebruikt. Deze componenten worden gebruikt bij het bouwen van gebouwen, huizen, bruggen, wegen en vele andere constructies.
Deze techniek zorgt ervoor dat de afmetingen van de onderdelen nauwkeurig zijn, zodat ze precies passen en ervoor zorgen dat de bouwvakkers en gebruikers veilig zijn. De vorm en pasvorm van de constructieonderdelen zijn van belang omdat ze de standaard van het complete gebouw bepalen.
Energie industrie
CNC-programmeurs gebruiken bewerkingsgereedschappen om verschillende producten te produceren die worden gebruikt in elektriciteitscentrales en machines, zoals generatoren, ketels, gas- en stoomturbines, windmolens en apparaten voor vervuilingsbeheersing. Ze kunnen ook kleine componenten vervaardigen die in grotere apparaten worden gebruikt, zoals inlaatschoepen, koelbladen en roterende steunonderdelen.
Tips om het juiste CNC-programmeertype te vinden
Een van de belangrijkste processen bij het zoeken naar succes met CNC-bewerkingsgereedschappen is het vinden van het juiste CNC-programmeertype dat bij uw behoeften past. Er zijn een paar factoren die u kunnen helpen slagen. Deze factoren omvatten:
Budget
Uw financiën zijn een grote bepalende factor als het gaat om het kiezen van het beste CNC-programmeertype voor u. U wilt geen programmeertype kiezen dat de bank kapot maakt en u weinig tot geen financiën overhoudt voor andere bedrijfsactiviteiten.
Als u een krap budget heeft, moet u kiezen voor een programmeertype waarbij u uw financiën niet hoeft uit te breiden. In dit geval zijn handmatige en conversatieprogrammering wellicht de beste keuze.
Precisie nodig
Verschillende programmeertypes hebben verschillende niveaus van precisie als het gaat om het snijden en vormgeven van grondstoffen tot complete producten.
Als het nauwkeurigheidsniveau voor u prioriteit heeft, moet u kiezen voor een programmeertype dat geautomatiseerd is, minimale fouten bevat en u een visuele weergave van uw ontwerp geeft. In dit geval kan computerondersteunde CNC-productie het beste bij u passen.
Houd er rekening mee dat handmatige en conversatieprogrammering niet zo geautomatiseerd is als CAM CNC-programmering, en dat ze u geen visuele weergave van het model geven.
Vaardigheidsniveau
Het is ook belangrijk om rekening te houden met het vaardigheidsniveau van uw programmeur, om er zeker van te zijn dat hij of zij niet het gevoel heeft dat hij geen voeling heeft met de door u gekozen CNC-programmeertaal. Als de operator of programmeur gecertificeerd is en over een groot niveau van ervaring en vaardigheden beschikt, zou handmatig programmeren en conversatieprogrammeren ideaal zijn.
Aan de andere kant is het het beste om voor CAM CNC-programmering te kiezen als ze redelijk vertrouwd zijn met de taal en de tools, maar niet zo goed zijn in het oplossen van complexe wiskundige problemen.
Conclusie
Bij HMaking begrijpen we dat CNC-programmering niet voor iedereen weggelegd is. Iedereen wil betrouwbare CNC-diensten, maar niet iedereen is bereid zich met de technische details bezig te houden. Daarom hebben we een team van ervaren technici, ontwerpers en ingenieurs die zich inzetten om uw gewenste CNC-ontwerp tot leven te brengen.
Omdat wij over de vaardigheden en technologie beschikken, kunt u gerust zijn, wetende dat wij de last kunnen overnemen en producten van hoge kwaliteit kunnen leveren. Neem vandaag nog contact met ons op voor al uw CNC-programmeerbehoeften.