CNC машин гэж юу вэ?

CNC машинуудын түүх
АНУ-ын Траверс хотын Парсонс корпорацийн Жон Т.Парсонс (1913-2007) нь орчин үеийн CNC машины урьдал тоон удирдлагын анхдагч гэж тооцогддог.Ажлынхаа төлөө Жон Парсонсыг аж үйлдвэрийн 2-р хувьсгалын эцэг гэж нэрлэдэг.Тэрээр нарийн төвөгтэй нисдэг тэрэгний ир үйлдвэрлэх шаардлагатай байсан бөгөөд үйлдвэрлэлийн ирээдүй нь машинуудыг компьютерт холбох явдал гэдгийг хурдан ойлгов.Өнөөдөр CNC-ээр үйлдвэрлэсэн эд ангиудыг бараг бүх салбараас олж болно.CNC машинуудын ачаар бид үйлдвэржүүлээгүй дэлхийнхээс хамаагүй хямд бараа бүтээгдэхүүн, үндэсний батлан ​​хамгаалах хүчирхэг, амьдралын түвшин өндөртэй болсон.Энэ нийтлэлд бид CNC машины гарал үүсэл, янз бүрийн төрлийн CNC машинууд, CNC машины програмууд болон CNC машины дэлгүүрүүдийн нийтлэг практикийг судлах болно.

Машинууд компьютертэй уулздаг
1946 онд "компьютер" гэдэг үг нь цоолтуурын картаар ажилладаг тооцооны машин гэсэн үг юм.Хэдийгээр Парсонс корпораци өмнө нь ганцхан сэнс үйлдвэрлэж байсан ч Жон Парсонс Сикорский нисдэг тэргийг сэнсний угсралт, үйлдвэрлэхэд маш нарийн загвар гаргаж чадна гэж итгүүлсэн.Тэрээр нисдэг тэрэгний роторын ир дээрх цэгүүдийг тооцоолох цоолтуурын компьютерийн аргыг зохион бүтээжээ.Дараа нь тэр операторуудад Cincinnati тээрэмдэх машин дээрх дугуйг эргүүлэв.Тэрээр энэхүү шинэ үйл явцын нэрийн төлөө уралдаан зохион байгуулж, "Тоон хяналт" буюу NC-ийг зохион бүтээсэн хүнд 50 доллар өгсөн.

1958 онд тэрээр компьютерийг машинтай холбох патентыг гаргажээ.Түүний патентын мэдүүлэг өөрийн эхлүүлсэн үзэл баримтлал дээр ажиллаж байсан MIT-ээс гурван сарын өмнө ирсэн.MIT өөрийн үзэл баримтлалыг ашиглан анхны тоног төхөөрөмж болон ноён Парсонсын лиценз эзэмшигч (Bendix)-ийг IBM, Fujitusu, GE зэрэг бусад компаниудын дэд лицензтэй болгосон.Сүлжээний Холболтын концепцийг хэрэгжүүлэхэд удаан байсан.Ноён Парсонсын хэлснээр уг санааг худалдсан хүмүүс нь үйлдвэрлэдэг хүмүүсийн оронд компьютерийн хүмүүс байсан.Харин 1970-аад оны эхэн гэхэд АНУ-ын арми өөрөө NC компьютерийг бүтээж, олон үйлдвэрлэгчдэд түрээслэх замаар хэрэглээг түгээн дэлгэрүүлсэн.CNC хянагч нь компьютертэй зэрэгцэн хөгжиж, үйлдвэрлэлийн үйл явц, ялангуяа боловсруулахад улам бүр бүтээмж, автоматжуулалтыг бий болгосон.

CNC боловсруулах гэж юу вэ?
CNC машинууд нь дэлхий даяар бараг бүх салбарын эд ангиудыг үйлдвэрлэдэг.Тэд хуванцар, металл, хөнгөн цагаан, мод болон бусад олон төрлийн хатуу материалаар зүйлсийг бүтээдэг.“CNC” гэдэг үг нь “Компьютерийн тоон хяналт” гэсэн үг боловч өнөөдөр хүн бүр үүнийг CNC гэж нэрлэдэг.Тэгэхээр та CNC машиныг хэрхэн тодорхойлох вэ?Хөдөлгөөнийг хянах бүх автомат машинууд нь командын функц, хөтөч/хөдөлгөөний систем, санал хүсэлтийн систем гэсэн гурван үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэгтэй.CNC боловсруулалт гэдэг нь хатуу материалаас өөр хэлбэр бүхий эд анги үйлдвэрлэхийн тулд компьютерийн жолоодлоготой машин хэрэгсэл ашиглах үйл явц юм.

CNC нь ихэвчлэн Computer Aided Manufacturing (CAM) эсвэл Computer Aided Design (CAD) программ хангамжууд дээр хийгдсэн дижитал зааварчилгаанаас хамаардаг.Програм хангамж нь CNC машин дээрх хянагч унших боломжтой G кодыг бичдэг.Удирдагч дээрх компьютерийн программ нь дизайныг тайлбарлаж, зүсэх хэрэгсэл ба/эсвэл ажлын хэсгийг олон тэнхлэг дээр хөдөлгөж, ажлын хэсгээс хүссэн хэлбэрийг нь таслана.Автомат зүсэх үйл явц нь хуучин тоног төхөөрөмж дээр хөшүүрэг, араагаар хийгддэг багаж, бэлдэцийг гараар хөдөлгөхөөс хамаагүй хурдан бөгөөд илүү нарийвчлалтай байдаг.Орчин үеийн CNC машинууд нь олон тооны багаж хэрэгсэлтэй бөгөөд олон төрлийн зүсэлт хийдэг.Хөдөлгөөний хавтгайн тоо (тэнхлэг) болон машин боловсруулах явцад автоматаар хандах боломжтой багаж хэрэгслийн тоо, төрөл нь CNC нь ажлын хэсгийг хэр төвөгтэй болгож болохыг тодорхойлдог.

CNC машиныг хэрхэн ашиглах вэ?
CNC машинистууд CNC машины хүчийг бүрэн ашиглахын тулд програмчлалын болон металл боловсруулах ур чадвар эзэмшсэн байх ёстой.Техникийн худалдааны сургуулиуд болон дагалдан сургалтын хөтөлбөрүүд нь оюутнуудыг металл зүсэх талаар ойлголттой болохын тулд гарын авлагын токарь дээр ажиллуулдаг.Машинист нь бүх гурван хэмжээсийг төсөөлөх чадвартай байх ёстой.Өнөө үед программ хангамж нь нарийн төвөгтэй эд ангиудыг хийх ажлыг урьд өмнөхөөсөө илүү хялбар болгож байна, учир нь эд ангиудын хэлбэрийг виртуалаар зурж, дараа нь тэдгээр хэсгүүдийг хийх хэрэгслийн замыг програм хангамжаар санал болгож болно.

CNC боловсруулах процесст түгээмэл хэрэглэгддэг програм хангамжийн төрөл
Компьютерийн тусламжтай зураг зурах (CAD)
CAD програм хангамж нь ихэнх CNC төслүүдийн эхлэлийн цэг юм.Олон төрлийн CAD програм хангамжийн багцууд байдаг боловч бүгдийг нь загвар бүтээхэд ашигладаг.Алдартай CAD програмуудад AutoCAD, SolidWorks, Rhino3D орно.Үүлэн дээр суурилсан CAD шийдлүүд бас байдаг бөгөөд зарим нь CAM чадварыг санал болгодог эсвэл CAM програм хангамжтай бусдаас илүү сайн нэгтгэдэг.

Компьютерийн тусламжтай үйлдвэрлэл (CAM)
CNC машинууд нь ихэвчлэн CAM програм хангамжаар бүтээгдсэн програмуудыг ашигладаг.CAM нь хэрэглэгчид ямар нэгэн бодит зүсэлт хийхээс өмнө ажлын урсгалыг зохион байгуулах, багаж хэрэгслийн замыг тохируулах, зүсэх симуляцийг ажиллуулах зорилгоор "ажлын мод"-ыг бий болгох боломжийг олгодог.Ихэнхдээ CAM програмууд нь CAD програм хангамжийн нэмэлт хэрэгсэл болж ажилладаг бөгөөд CNC хэрэгсэл болон ажлын хэсгийн хөдөлж буй хэсгүүдэд хаашаа явахыг зааж өгдөг g-код үүсгэдэг.CAM программ хангамж дахь шидтэнгүүд нь CNC машиныг програмчлахад урьд өмнөхөөсөө илүү хялбар болгодог.Алдартай CAM программ хангамжид Mastercam, Edgecam, OneCNC, HSMWorks, Solidcam орно.2015 оны тайланд дурдсанаар Mastercam болон Edgecam нь дээд зэрэглэлийн CAM зах зээлийн бараг 50%-ийг эзэлдэг.

Тархсан тоон хяналт гэж юу вэ?
Түгээмэл тоон хяналт (DNC) болсон шууд тоон хяналт
Шууд тоон хяналтыг NC програмууд болон машины параметрүүдийг удирдахад ашигласан.Энэ нь программуудыг сүлжээгээр төв компьютерээс машин удирдлагын нэгж (MCU) гэж нэрлэгддэг самбарт компьютерт шилжүүлэх боломжийг олгосон.Анх "Шууд тоон удирдлага" гэж нэрлэгддэг байсан бөгөөд энэ нь цаасан соронзон хальсны хэрэгцээг давж гарсан боловч компьютер унтарсны дараа бүх машинууд нь унтардаг.

Тархсан тоон удирдлага нь программыг CNC-д оруулах замаар олон машинуудын ажиллагааг зохицуулахын тулд компьютерийн сүлжээг ашигладаг.CNC санах ой нь програмыг хадгалдаг бөгөөд оператор програмыг цуглуулж, засварлаж, буцааж болно.

Орчин үеийн DNC програмууд дараахь зүйлийг хийх боломжтой.
● Засварлах – Бусад нь засварлаж байх үед нэг NC програмыг ажиллуулж болно.
● Харьцуулах – Эх болон засварласан NC программуудыг зэрэгцүүлэн харьцуулж, засваруудыг харна уу.
● Дахин эхлүүлэх – Хэрэгсэл эвдэрсэн үед програмыг зогсоож, зогссон газраасаа дахин эхлүүлэх боломжтой.
● Ажлыг хянах – Операторууд ажлын байр руу орох, тохиргоо болон ажиллах хугацааг хянах боломжтой.
● Зураг харуулах – Зураг, багаж хэрэгсэл, бэхэлгээ, өнгөлгөөний эд ангиудын CAD зургийг харуулах.
● Дэлгэцийн дэвшилтэт интерфейс – Нэг товшилтоор боловсруулах.
● Өгөгдлийн сангийн дэвшилтэт менежмент – Өгөгдлийг хялбархан олж авах боломжтой газар зохион байгуулж, хадгална.

Үйлдвэрлэлийн мэдээлэл цуглуулах (MDC)
MDC програм хангамж нь DNC програм хангамжийн бүх функцийг багтааж, нэмэлт мэдээлэл цуглуулж, тоног төхөөрөмжийн ерөнхий үр ашгийн (OEE) дүн шинжилгээ хийх боломжтой.Тоног төхөөрөмжийн нийт үр ашиг нь дараахь зүйлээс хамаарна: Чанар - үйлдвэрлэсэн бүх бүтээгдэхүүнээс чанарын стандартад нийцсэн бүтээгдэхүүний тоо Хүртээмж - заасан тоног төхөөрөмж ажиллаж байгаа эсвэл эд анги үйлдвэрлэх төлөвлөсөн хугацааны хувь Гүйцэтгэл - төлөвлөсөн эсвэл хамгийн тохиромжтой гүйлттэй харьцуулахад бодит гүйлтийн хурд тоног төхөөрөмжийн ханш.

OEE = Чанар x Бэлэн байдал x Гүйцэтгэл
OEE нь олон машин цехийн гүйцэтгэлийн гол үзүүлэлт (KPI) юм.

Машины хяналтын шийдлүүд
Машины хяналтын программ хангамжийг DNC эсвэл MDC програм хангамжид суулгаж эсвэл тусад нь худалдан авч болно.Машины хяналтын шийдлүүдийн тусламжтайгаар тохиргоо, ажиллах хугацаа, сул зогсолт зэрэг машины өгөгдлийг автоматаар цуглуулж, шалтгаан код зэрэг хүний ​​өгөгдөлтэй нэгтгэж, ажил хэрхэн явагдаж байгаа талаар түүхэн болон бодит цагийн ойлголтыг өгдөг.Орчин үеийн CNC машинууд нь 200 гаруй төрлийн өгөгдөл цуглуулдаг бөгөөд машиныг хянах программ хангамж нь энэ өгөгдлийг дэлгүүрийн давхраас эхлээд дээд давхар хүртэл хүн бүрт хэрэгтэй болгодог.Memex зэрэг компаниуд ямар ч төрлийн CNC машинаас өгөгдөл авч, стандартчилсан мэдээллийн санд оруулах программ хангамжийг (Tempus) санал болгодог бөгөөд үүнийг утга учиртай график, графикаар харуулах боломжтой.АНУ-д газар авсан ихэнх машин хяналтын шийдлүүдийн ашигладаг мэдээллийн стандартыг MTConnect гэж нэрлэдэг.Өнөөдөр олон тооны шинэ CNC машин хэрэгслүүд энэ форматаар өгөгдөл өгөхөөр тоноглогдсон байдаг.Хуучин машинууд адаптераар үнэ цэнэтэй мэдээллээр хангах боломжтой хэвээр байна.Сүүлийн хэдэн жилийн дотор CNC машинуудад зориулсан машины хяналт нь түгээмэл болсон бөгөөд шинэ програм хангамжийн шийдлүүд үргэлж хөгжиж байна.

CNC машинуудын янз бүрийн төрлүүд юу вэ?
Өнөөдөр тоо томшгүй олон төрлийн CNC машинууд байдаг.CNC машинууд нь дээр дурдсанчлан хянагч дээр програмчлагдсаны дагуу материалыг огтолж эсвэл хөдөлгөдөг машин хэрэгсэл юм.Зүсэлтийн төрөл нь плазмын зүсэлтээс лазер зүсэлт, тээрэмдэх, чиглүүлэлт, токарь зэрэг янз бүр байж болно.CNC машинууд нь угсрах шугам дээр байгаа зүйлсийг авч, зөөж чаддаг.

CNC машинуудын үндсэн төрлүүдийг доор харуулав.
Токарь:Энэ төрлийн CNC нь ажлын хэсгийг эргүүлж, зүсэх хэрэгслийг ажлын хэсэг рүү шилжүүлдэг.Үндсэн токарь нь 2 тэнхлэгтэй боловч зүсэлтийн нарийн төвөгтэй байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд өөр олон тэнхлэг нэмж болно.Материал нь ээрмэл дээр эргэлдэж, нунтаглах эсвэл сийлбэрлэх хэрэгсэлд дарагдсан бөгөөд хүссэн хэлбэрийг бий болгодог.Токарь нь бөмбөрцөг, конус, цилиндр зэрэг тэгш хэмтэй объектуудыг хийхэд ашиглагддаг.Олон CNC машинууд нь олон үйлдэлт бөгөөд бүх төрлийн зүсэлтийг хослуулдаг.

Чиглүүлэгчид:CNC чиглүүлэгчийг ихэвчлэн мод, металл, хуудас, хуванцараар том хэмжээтэй огтлоход ашигладаг.Стандарт чиглүүлэгчид 3 тэнхлэгийн координат дээр ажилладаг тул гурван хэмжээст огтлох боломжтой.Гэсэн хэдий ч та прототип загвар, нарийн төвөгтэй хэлбэрийн 4,5 ба 6 тэнхлэгт машин худалдаж авах боломжтой.

Тээрэмдэх:Гарын авлагын тээрэмдэх машинууд нь гар дугуй болон тугалганы эрэг ашиглан зүсэх багажийг ажлын хэсэг дээр холбодог.CNC тээрэмд CNC нь өндөр нарийвчлалтай бөмбөлөг боолтыг оронд нь програмчлагдсан координатууд руу шилжүүлдэг.Тээрэмдэх CNC машинууд нь олон төрлийн хэмжээ, төрөлтэй бөгөөд олон тэнхлэг дээр ажиллах боломжтой.

Плазма таслагч:CNC плазмын таслагч нь зүсэхэд хүчирхэг лазер ашигладаг.Ихэнх плазм таслагч нь хуудас эсвэл хавтангаас програмчлагдсан хэлбэрийг хайчилж авдаг.

3D принтер:3D принтер нь хүссэн хэлбэрийг бий болгохын тулд жижиг хэсгүүдийг хаана байрлуулахыг зааж өгөх програмыг ашигладаг.3D хэсгүүдийг лазераар давхаргаар нь барьж, давхарга ургах тусам шингэн эсвэл хүчийг бэхжүүлдэг.

Сонгох ба байрлуулах машин:CNC "түүж авах, байрлуулах" машин нь CNC чиглүүлэгчтэй төстэй ажилладаг боловч материалыг огтлохын оронд вакуум ашиглан эд ангиудыг авч, хүссэн газарт нь шилжүүлж, буулгах олон жижиг хушуутай байдаг.Эдгээрийг ширээ, компьютерийн эх хавтан болон бусад цахилгаан угсралт (бусад зүйлсийн дотор) хийхэд ашигладаг.

CNC машинууд олон зүйлийг хийж чадна.Өнөөдөр компьютерийн технологийг зүгээр л төсөөлж болохуйц машинд суулгаж болно.CNC нь хүссэн үр дүнд хүрэхийн тулд машины эд ангиудыг шилжүүлэхэд шаардлагатай хүний ​​интерфейсийг орлуулдаг.Өнөөгийн CNC машинууд нь ган блок шиг түүхий эдээс эхэлж, нарийн хүлцэл, гайхалтай давтагдах чадвартай маш нарийн төвөгтэй эд анги хийх чадвартай.

Бүгдийг нэгтгэх: CNC машин дэлгүүрүүд хэрхэн эд анги хийдэг
CNC ажиллуулах нь компьютер (хянагч) болон физик тохиргоог хоёуланг нь хамардаг.Машины цехийн ердийн үйл явц дараах байдалтай байна.

Дизайны инженер нь CAD программ дээр дизайныг бүтээж, CNC програмист руу илгээдэг.Программист шаардлагатай багаж хэрэгслийг сонгох, CNC-д зориулсан NC програмыг үүсгэхийн тулд CAM программ дахь файлыг нээдэг.Тэрээр NC програмыг CNC машин руу илгээж, багаж хэрэгслийн зөв тохиргооны жагсаалтыг операторт өгдөг.Суулгах оператор нь багажийг зааврын дагуу ачаалж, түүхий эдийг (эсвэл ажлын хэсгийг) ачдаг.Тэрээр дараа нь дээжийн хэсгүүдийг ажиллуулж, чанарын баталгааны хэрэгслээр хэмжиж, CNC машин нь техникийн дагуу эд анги хийж байгаа эсэхийг шалгадаг.Ихэвчлэн тохиргооны оператор бүх хэмжигдэхүүнийг баталгаажуулж, тохиргоонд гарын үсэг зурдаг чанарын хэлтэст нийтлэлийн эхний хэсгийг өгдөг.CNC машин эсвэл холбогдох машинууд нь хүссэн тооны ширхэгийг хийхэд хангалттай түүхий эдээр ачигдсан байдаг бөгөөд машин оператор нь машиныг үргэлжлүүлэн ажиллуулж, эд ангиудыг тодорхой болгохын тулд зогсдог.мөн түүхий эдтэй.Ажлын онцлогоос хамааран CNC машиныг ямар ч операторгүйгээр "гэрэл унтардаг" ажиллуулах боломжтой байдаг.Дууссан хэсгүүдийг автоматаар зориулалтын талбайд шилжүүлдэг.

Орчин үеийн үйлдвэрлэгчид хангалттай цаг хугацаа, нөөц, төсөөллийн тусламжтайгаар бараг бүх процессыг автоматжуулж чаддаг.Түүхий эд нь машинд орж, дууссан эд ангиуд нь савласан бэлэн гарч ирдэг.Үйлдвэрлэгчид аливаа зүйлийг хурдан, үнэн зөв, хэмнэлттэй болгохын тулд олон төрлийн CNC машинуудаас хамаардаг.