Šta su CNC mašine i kako ih izabrati?

CNC mašine su glavni alat za masovnu obradu delova. To je važna komponenta sistema kompjuterski potpomognutog projektovanja. Princip stvaranja CNC-a je da se pojednostavi proizvodnja sličnih delova.

CNC mašina - uređaj sa numeričkom kontrolom. Njegova glavna karakteristika je lako kopiranje sličnih i jednovrstnih delova: slika programa snimljena u memoriji samo za čitanje, prema kojoj se delovi glodaju i seku od radnih komada postavljenih u radnu oblast pomoću mehanizma za uvlačenje transportera. Mašine opremljene lasersko-plazma pištoljem, koje obavljaju savršeno glatko sečenje primarnih i sekundarnih obradaka, odlikuju se velikom propusnošću. Nešto niže po tehnološkoj opremljenosti su strugarske i glodalice koje izvode nelasersko (uz pomoć rezača) tokarenje, testerisanje i razvrtanje (bušenje) obradaka.

U savremenim CNC mašinama nema potrebe za povezivanjem eksternog računara ili laptopa - ulogu preliminarnog (kontrolisanog operatera) programatora koji postavlja parametre igra ugrađeni mikroračunar instaliran u mašinskom odeljku zaštićenom od električne buke. Savremene CNC mašine se takođe mogu povezati na lokalnu serversku mrežu (LSS) preko LAN interfejsa i kontrolisati sa bilo kog računara na teritoriji preduzeća, kojem administrator mreže dozvoljava pristup ovoj mašini, pošto ona radi već 20 godina. godine, na primer, sa mrežnim štampačima i skenerima.

Dizajn CNC mašine je takav da je tehnički (elektromehanički) deo čvrsto povezan sa elektronskim (ECU) i istovremeno je odvojen od njega, odvojen od njega u ograničenom unutrašnjem prostoru jedinice.... Jedna od karakteristika dizajna CNC jedinice je zaštita (zaštita) ECU-a od smetnji koje stvaraju elektromehanička kola u radnoj zoni i zoni za prebacivanje režima rada. Ova smetnja može da "obori" program, tako da se ugrađeni računar sa jednom pločom ne samo uklanja iz elektromehanike (motori, senzori), već se i stavlja u zaštićenu čeličnu kutiju, koja je pouzdano uzemljena i skoro potpuno eliminisati statiku i buku od ulaska u CPU i druge vitalne elektronske organe.kontrola CNC jedinice.

Prednost mini kućne mašine je to to je dostojno rešenje za mlade profesionalce koji su počeli da savladavaju osnove rada kao operater CNC mašina... CNC mašine se klasifikuju prema spisku izvedenih operacija i prema karakteristikama sistema upravljanja. Uprkos prvom i varljivom utisku početnika da je ovo „čudovište” preteško, savladavanje osnovnih tehnika rada može potrajati od pola sata do nekoliko sati. Početnik može brzo da sastavi svoj prvi algoritam za obradu delova, čiji proizvodni proces ga zanima. Na primer, treba da napravi nosač za motor-generator na biciklu - na takvoj mašini će ga brzo nacrtati, iseći i samleti.

CNC mašine mogu da rade na kamenu, drvetu i njegovim derivatima, na obojenom metalu, čeliku, plastici i kompozitima. Sve je određeno samo snagom motora vretena - u takvoj jedinici on je glavna pogonska funkcionalna jedinica. Drugi značaj za izbor materijala radnog komada je dužina, prečnik, premaz čeličnih rezača - na primer, ako mašina gloda. Ako imate posla sa mašinom za bušenje, onda se njene mogućnosti i mogućnosti jedinice za glodanje često kombinuju. Rad mašine za testerisanje vrši glodalica, a bušilice strug.

Takve mašine su višenamenske: kombinuju mogućnosti univerzalnog (jedinica seče i melje, buši delove u različitim projekcijama), desktop (teži ne više od nekoliko desetina kilograma, stane na radni sto sa površinom stola od 2 m2). Snaga pogona vretena za obradu plastike i drveta, po pravilu, ne prelazi nekoliko stotina vati na sat koji se troši iz mreže. Za obojeni metal je već potrebna snaga do kilovata, a za čelik - 1,5-2 kV. Često se ne spominju određene vrste materijala u višenamenskoj mašini. Shodno tome, potrebno je kupiti sekače, bušilice, krune, listove testere od brzoreznog čelika, kao i sa abrazivima.

Prema vrstama obrade, klasifikacija CNC mašina predviđa horizontalne (sečenje delova u njihovom "ležećem" položaju) i vertikalne (naprotiv, ovi uređaji rade sa "stojećim" delovima, sečući gore i dole) uređaje. Kombinovane jedinice vrše sečenje i bušenje delova u sve tri ravni.

Upravljački sistem u CNC mašinama je uobičajene „kompjuterske“ karakteristike, kao što su: broj megaherca svakog od procesorskih jezgara, broj njegovih jezgara, kao i broj megabajta (ili gigabajta) RAM-a (RAM, РАМ меморија). Kao uređaj za skladištenje, kao u konvencionalnim desktop računarima i laptopovima, magnetno-optički drajv („hard disk“), SSD (solid-state „hard disk“) ili eMMC memorija (kao u laptopovima, tabletima i pametnim telefonima sa jednom pločom koji obavljaju uglavnom kancelarijske poslove) koristi se.

Međutim, nijedan hardver se neće u potpunosti manifestovati dok se na njega ne instalira kontrolni program. Moderne prenosive CNC mašine koriste operativni sistem zasnovan na softverskom i grafičkom jezgru Linux ili Windows: za potrebe proizvodnje, u memoriju mašine je „ušivena” posebna „srezana” verzija, stvorena isključivo za rad, a ne, na primer, za punopravno surfovanje vebom, pokretanje igrica ili gledanje video zapisa. Na njemu možete obraditi samo detalje, za sve ostalo nije dostupan.

Model 1325 - jedna od najboljih CNC mašina, dizajnirana kao početni uređaj za savladavanje veština stručnjaka za alatne mašine. Niski troškovi održavanja - pripada klasi Start (za početnike). Izvodi troosno graviranje drvenih blankova. U stanju da primeni jednostavne šare sa bilateralnom simetrijom. Posebna obuka za početnika pri radu na takvom uređaju nije potrebna.

Radna površina je 130x250x200 cm.Počinje od međufaznog napona od 380 volti. Upravlja se pomoću Mach3 sistema, opremljen hlađenim vretenastim mehanizmom, radi iz kontrolnog invertera i razvija brzinu do 24.000 obrtaja svakog minuta. Ručno podmazano. Radi na bazi Artcam softvera, seče MDF i drvo, akril i druge (uključujući kompozitne) čisto nemetalne materijale.

Model 2040 ATC CNC... Radi na bazi CNC-a sa automatskom telefonskom centralom. Postoji ugrađeni magacin za sekač koji olakšava odabir rezača koji želite. Seče, žlebove nemetalne materijale, seče žlebove u njima i štanca blanke, gloda ih. Promena alata je automatska. Karusel-glodalica ATC CNC model sa radnom površinom 200x400x20 cm Napaja se trofaznom mrežom.Vreteno troši do 9 kW snage iz mreže, a opremljeno je japanskim servosom od 11 kW.

Izgrađen na bazi vakuumskog radnog stola u obliku slova T, podmazivanje se automatski uvodi u radni i prostor rotirajućih mehanizama. Vakum pumpa uklanja strugotine iz radnog područja, pomažući da se radna površina održava relativno čistom. Snaga vakuum pumpe - 3 kW. Mašina je pogodna za okretanje aluminijuma.

Model 1625 ima radnu površinu od 2k5 m. I takođe radi od trofazne mreže. Desktop uređaj sa karakteristikama sličnim prethodnoj verziji. Razlika je u prisustvu oscilatornog rezača, koji vam omogućava da sečete kožu i materiju. Rezači vam omogućavaju da radite sa aluminijumom i bilo kojim nemetalnim jednostavnim i kompozitnim materijalima. Tačnost sečenja - 10 mikrometara. Moguće je nastaviti graviranje nemetala i aluminijuma od tačke prekida rada.

Drugi modeli vam omogućavaju da radite sa čelikom, bronzom, duraluminijumom, ali njihova snaga, dimenzije i oprema su bar nekoliko puta veći u odnosu na tri gore opisana modela. Podržavaju rad sa 5 osa (kontrola od 5 osa). Najskuplje mašine su opremljene laserskim topom koji generiše do stotine vati snage u tački prečnika manjem od 1 mm, što omogućava sečenje čelika sa najvećom preciznošću.

Uobičajeni set CNC mašina uključuje ram (krevet), menjače i jedinicu za dovod, glavu i rep, mehanizam šipke i nosač. Svi delovi i sklopovi su pričvršćeni na ram mašine, bez kojih ovaj uređaj ne može da radi. Menjač (menjač) je odgovoran za prenos obrtnog momenta sa pogona vretena. Dalje, preneti obrtni moment prima funkcionalna jedinica čeljusti.

Glava glave uključuje menjač i samo vreteno, stezaljke i rotirajuće delove koji okreću komponentu koja se okreće. Uz pomoć zadnjeg dela, okrenuti deo se fiksira sa suprotne strane - u momentima obrade centralnog dela radnog predmeta. Jezgro je razvrtač ili rezač za bušenje koji postavlja poravnanje.

Ovaj element je čvrsto vezan za zadnji deo. Klizač određuje koliko je sekač čvrsto fiksiran i u kojim pravcima se kreće. Kompletnost CNC uređaja dopunjena je vakuum stolom, vakuum pumpom koja sakuplja strugotine, rashladnim uređajem za alate za sečenje. Da bi se na kratko mogao udaljiti sa radnog mesta, radnik (mašinski operater) koristi prenosivu konzolu.

Izaberite CNC mašinu za sledeće parametre.

• Потрошња струје. Ne svaka proizvodna radionica ima mogućnost povezivanja na trofazni napon napajanja, a da ne pominjemo privatne kuće, na primer, u prigradskom stambenom naselju. Malo je verovatno da će ožičenje u domaćinstvu izdržati više od 3,5 kW: konvencionalne automatske mašine od 16 ampera instalirane na meraču, kao i sam merač, ne mogu da rade na struji opterećenja većoj od 16 ampera. Izaberite mašine sa snagom ne više od 2-3 kW.
• Brzina motora vretena mora biti najmanje 10.000 u minuti. U suprotnom, okretanje delova će se pokazati ne baš kvalitetnim, posebno će biti problematično izvršiti fino graviranje i okretanje sa najmanjim konturama.
• Rad sa metalima... Čak i ne baš moćne mašine sa visokom efikasnošću i brojem obrtaja od 20.000 obrtaja u minuti mogu brusiti najmanje čelik 3 i bronzu. Obrada metala značajno proširuje vašu relevantnost kao majstora svog zanata.
• Radna površina treba da bude što veća. Ovo će vam omogućiti da ili izbrusite veći broj delova u jednoj ravni, ili da proizvedete veće praznine.
• Lakoća fiksiranja i menjanja glodala, rezača za bušenje - bez ove karakteristike CNC uređaja, vaša efikasnost, precizno izvođenje velikih planova može da pati, posebno zbog pravilno labavog rezača, rizikujete da dobijete značajan procenat odbijenih delova.
• Izrada i sistem hlađenja. Koliko će ove dve komponente biti kvalitetne i besprekorne zavisi ne samo od radnog veka glodala i glodala za bušenje, već i od ukupnog radnog veka mehaničara u CNC mašini.
• Vakuumsko usisavanje i vizir... Ova dva faktora određuju koliko će vaše radno mesto biti čisto nakon završetka posla.

Rad sa softverom DeskProto, VCarve Pro, ConstruCAM-3D, ArtCAM, NX CAM, SprutCAM i Mach3 razlikuje se samo u softverskom interfejsu i skupu funkcija.

Upotreba CNC mašina je opravdana u industriji kamena i drveta, u metaloprerađivačkoj industriji, pa čak iu autoservisu, gde se, na primer, mašinski obrađuju rezervni delovi za karburatorske motore automobila. Ali CNC mašina će pomoći u proizvodnji ukrasnih figura, nakita, a takođe će i glodati ili seći blanke od bilo kog čelika pomoću lasera. CNC vrši, na primer, sečenje MDF vrata (krilo vrata), okretanje delova za brave i protivprovalne armature metal-plastičnih prozora. Ova lista preti da postane beskonačna. Jedan od tipičnih primera je rezbarenje bronzanih figurica sa portreta istaknutih ličnosti nacrtanih u trodimenzionalnom formatu.

Postavljanje mašine za rad se vrši prema sledećoj šemi.

• Pronađite pravi rezač za svoju primenu. Proverite oštrinu njegovih reznih ivica.
• Postavite baklju u naznačenu steznu glavu. Proverite da li je bezbedno pričvršćen.
• Pokrenite mašinu bez praznina.
• Programirajte uređaj. Stare CNC jedinice se programiraju pomoću bušenih kartica, novije - pomoću istog AutoCAD-a (unošenjem parametara obrađenog dela).
• Obucite mašinu i postavite radni predmet na scenu, uključite pumpu. Ponovo pokrenite mašinu.
• Nakon okretanja dela, zaustavite mašinu i uklonite okrenuti radni predmet. Stavite sledeću. Ako je potrebno, promenite unete parametre i pokrenite mašinu.
• Ako treba da se uradi višestruko okretanje (kopiranje) delova, onda postavite potreban broj radnih komada u radnu oblast, programirajte CNC uređaj i pokrenite vreteno. Delovi se automatski okreću.

Nisu svi modeli mašina podložni modernizaciji. U prvoj fazi, moguće je samo instalirati računar sa jednom pločicom visokih performansi - i promeniti Windows, na primer, u Linux sistem.

Kako odabrati CNC mašinu, pogledajte sledeći video.