Was ist NC-Bearbeitung? - Definition und grundlegende Anleitung

Was ist NC-Bearbeitung?

Numerische Steuerung (auch Computer Numerical Control und allgemein als CNC bezeichnet) ist die automatisierte Steuerung von Bearbeitungswerkzeugen (wie Bohrer, Drehmaschinen, Fräser und 3D-Drucker) mithilfe eines Computers.

Eine CNC-Maschine verarbeitet ein Stück Material (Metall, Kunststoff, Holz, Keramik oder Verbundwerkstoff), um die Spezifikationen zu erfüllen, indem sie einer codierten programmierten Anweisung folgt und ohne dass ein manueller Bediener den Bearbeitungsvorgang direkt steuert.

Eine CNC-Maschine ist ein motorisiertes manövrierbares Werkzeug und häufig eine motorisierte manövrierbare Plattform, die beide von einem Computer gemäß spezifischen Eingabeanweisungen gesteuert werden. Anweisungen werden in Form eines sequentiellen Programms von Maschinensteuerungsanweisungen wie G-Code und M-Code an eine CNC-Maschine geliefert und dann ausgeführt.

Das Programm kann von einer Person geschrieben oder viel häufiger durch Software für grafisches computergestütztes Design (CAD) und/oder Software für computergestützte Fertigung (CAM) erzeugt werden. Bei 3D-Druckern wird das zu druckende Teil „sliced“, bevor die Anweisungen (oder das Programm) generiert werden. 3D-Drucker verwenden auch G-Code.

CNC ist eine enorme Verbesserung gegenüber der nicht computergestützten Bearbeitung, die manuell gesteuert werden muss (z. B. unter Verwendung von Geräten wie Handrädern oder Hebeln) oder mechanisch durch vorgefertigte Musterführungen (Nocken) gesteuert werden muss. In modernen CNC-Systemen ist die Konstruktion eines mechanischen Teils und seines Fertigungsprogramms hochgradig automatisiert.

Die mechanischen Abmessungen des Teils werden mithilfe von CAD-Software definiert und dann von Computer Aided Manufacturing (CAM)-Software in Fertigungsanweisungen übersetzt. Die resultierenden Anweisungen werden (durch „Postprozessor“-Software) in die spezifischen Befehle umgewandelt, die für eine bestimmte Maschine zur Herstellung des Bauteils erforderlich sind, und dann in die CNC-Maschine geladen.

Da für jede bestimmte Komponente möglicherweise eine Reihe verschiedener Werkzeuge erforderlich sind – Bohrer, Sägen usw. – kombinieren moderne Maschinen häufig mehrere Werkzeuge in einer einzigen „Zelle“. In anderen Installationen werden eine Reihe unterschiedlicher Maschinen mit einer externen Steuerung und menschlichen oder Roboterbedienern verwendet, die die Komponente von Maschine zu Maschine bewegen.

In jedem Fall ist die Reihe von Schritten, die zur Herstellung eines beliebigen Teils erforderlich sind, hochgradig automatisiert und erzeugt ein Teil, das der ursprünglichen CAD-Zeichnung genau entspricht.

Was ist eine NC-Maschine?

Numerische Steuerung ist definiert als die Form der programmierbaren Automatisierung, bei der Zahlen, Buchstaben und Symbole den Betrieb steuern. Diese Anweisung ist für eine bestimmte Aufgabe bestimmt. NC-Maschinen haben die Fähigkeit, das Programm für jeden Job zu ändern, d. h. wenn sich der Job ändert, wird auch die Programmanweisung geändert. Es ist einfacher, die Programmvorschrift zu ändern, als die Produktionsausrüstung zu ändern. Diese Flexibilität reduziert die Gesamtproduktionskosten.

Arten von NC-Systemen

Die zwei Haupttypen von NC-Systemen sind:

1. Punkt-zu-Punkt (PTP)-System,

PTP ist ein NC-System, das nur die Position der Bauteile kontrolliert. Bei diesem System wird der Weg der Komponentenbewegung relativ zum Werkstück nicht gesteuert. Das Verfahren zwischen verschiedenen Positionen erfolgt mit der für die Werkzeugmaschine zulässigen Verfahrgeschwindigkeit und auf dem kürzesten Weg.

2. Konturierungssystem.

Kontur-NC-Systeme sind in der Lage, nicht nur die Positionen, sondern auch die Bauteilbewegung, d. h. die Verfahrgeschwindigkeit und den programmierten Weg zwischen den gewünschten Positionen, zu steuern.

Anwendungen der numerischen Steuerungstechnologie

Numerische Steuerungstechnologie findet Anwendung in einer Vielzahl von Produktionsvorgängen, wie z. B. Metallschneiden, automatisches Zeichnen, Punktschweißen, Pressen, Montage, Inspektion usw. NC findet jedoch seine Hauptanwendung in Metallbearbeitungsvorgängen. Es ist so konstruiert, dass es praktisch den gesamten Metallentfernungsprozess durchführt. (Beispiel für die Metallbearbeitung Drehen, Sägen, Schleifen, Fräsen, Bohren, Bohren).

Die Produktionsjobs, für die die numerisch gesteuerten Maschinen am besten geeignet sind, sind unten aufgeführt.

• Die NC-Technologie eignet sich für Sequenzen/Serien von Bearbeitungsprozessen.
• Job-Geometrie ist komplex und teuer. Fehler im Prozess führen zu hohen Verlusten.
• Es wird erwartet, dass sich das technische Design in Zukunft ändert.
• Eine hohe Metallentfernung ist erforderlich.
• Das Werkstück musste zu 100 % überprüft werden.
• Das Werkstück muss eng toleriert werden.
• Wenn bei der Verarbeitung viele Operationen durchgeführt werden müssen. Es wird häufig in Chargen kleiner Losgrößen verarbeitet.

Vorteile der NC-Maschine

• Größere Fertigungsflexibilität. NC kann sich leicht an Konstruktionsänderungen und eine Verschiebung des Produktionsplans anpassen.
• Reduzierte Fertigungsvorlaufzeit. Der Job lässt sich einfach und schnell mit NC einrichten.
• Reduzierte Nebenzeiten. Bei komplexen Bearbeitungen erscheint NC hilfreich, um die Nebenzeiten zu reduzieren. Durch schnellen/automatischen Werkzeugwechsel, schnelles Rüsten und reduzierte Bearbeitungszeiten der Werkstücke.
• Reduzierte Befestigung. Die im NC-Betrieb erforderlichen Vorrichtungen sind einfacher und weniger kostspielig, da NC-Band anstelle von Spannvorrichtung und Vorrichtung positioniert.
• Verringerter Lagerbestand. Dies ist das Ergebnis einer geringeren Rüstzeit und einer reduzierten Vorlaufzeit.
• Qualitätskontrolle verbessert. Kein Risiko menschlicher Fehler. Es produziert das Teil mit hoher Genauigkeit. Es reduziert auch die Arbeitsstunden für die Inspektion.
• Mehr Bedienersicherheit.
• Reduzieren Sie den Ausschuss. Die hohe Genauigkeit der NC-Maschine hilft, Ausschuss zu reduzieren.
• Reduzierter Platzbedarf. Da die eine NC eine Vielzahl von Operationen ausführen kann, ersetzt sie mehrere herkömmliche Maschinen.

Nachteile der NC-Maschine

• Hohe Investitions- und Wartungskosten. Die komplexeste und ausgefeilteste Technologie kostet mehr als die herkömmliche Maschine.
• Fachkundiger Bediener erforderlich. Die Suche und Schulung von NC-Personal sollte in Erwägung gezogen werden.
• Reißen und Verschleiß des Lochstreifens und weniger zuverlässige Lochstreifenkomponente.
• Teilprogrammierungsfehler im Lochstreifen.
• Kein optimaler Vorschub und Geschwindigkeit. Herkömmliche NC-Maschinen bieten keine Möglichkeit, die Schnittgeschwindigkeit und den Vorschub während des Betriebs zu ändern.