18 Kapitel 8:CNC

Einheit 1:Einführung in CNC

Was ist CNC? CNC ist eine Computer Numerische Steuerung. CNC ist die Automatisierung von Werkzeugmaschinen, die durch präzise programmierte Befehle betrieben werden, die von einem Computer codiert und wiedergegeben werden, im Gegensatz zur manuellen Steuerung über Handräder oder Hebel.

In modernen CNC-Systemen ist das durchgängige Komponentendesign mithilfe von Computer-Aided Design (CAD)- und Computer-Aided Manufacturing (CAM)-Programmen hochgradig automatisiert. Die Reihe von Schritten, die zur Herstellung eines beliebigen Teils erforderlich sind, ist hochgradig automatisiert und erzeugt ein Teil, das dem ursprünglichen CAD-Design sehr ähnlich ist.

Bei den CNC-Maschinen ist die Rolle der Bediener minimiert. Der Bediener muss lediglich das Befehlsprogramm in den Computer eingeben, die erforderlichen Werkzeuge in die Maschine laden, und der Rest der Arbeit wird vom Computer automatisch erledigt. Der Computer weist die Werkzeugmaschine an, verschiedene Bearbeitungsvorgänge gemäß dem vom Bediener eingegebenen Befehlsprogramm auszuführen.

Die CNC-Technologie kann auf eine Vielzahl von Vorgängen wie Zeichnen, Montieren, Prüfen, Blechbearbeitung usw. angewendet werden. Sie wird jedoch häufiger für verschiedene Metallbearbeitungsprozesse wie Drehen, Bohren, Fräsen, Formen usw. verwendet. Aufgrund der CNC , können alle Bearbeitungsvorgänge schnell durchgeführt werden, was dazu führt, dass die Massenfertigung deutlich billiger wird.

So funktioniert es

Die CNC-Maschine besteht aus dem Computer, in den das Programm zum Schneiden des Metalls des Auftrags gemäß den Anforderungen eingespeist wird. Alle durchzuführenden Schneidvorgänge und alle Endmaße werden über das Programm in den Computer eingegeben. Der Computer weiß also genau, was zu tun ist und führt alle Schneidvorgänge durch. Die CNC-Maschine funktioniert wie der Roboter, der mit dem Programm gefüttert werden muss und alle Ihre Anweisungen befolgt.

Sie müssen sich keine Sorgen um die Genauigkeit des Jobs machen; Alle CNC-Maschinen sind auf sehr enge Genauigkeiten ausgelegt. Tatsächlich ist heutzutage für die meisten Präzisionsarbeiten eine CNC-Maschine obligatorisch. Wenn Ihr Job fertig ist, müssen Sie ihn nicht einmal entfernen, das erledigt die Maschine für Sie und nimmt den nächsten Job selbstständig auf. Auf diese Weise kann Ihre Maschine 24 Stunden am Tag ohne große Überwachung weiterarbeiten, natürlich müssen Sie sie zunächst mit dem Programm füttern und das erforderliche Rohmaterial liefern.

Seit den Anfängen der Produktionsfertigung wurde nach Möglichkeiten gesucht, die Maßhaltigkeit sowie die Produktionsgeschwindigkeit zu erhöhen. Einfach ausgedrückt ist die numerische Steuerung ein Verfahren zum automatischen Betreiben einer Fertigungsmaschine basierend auf einem Code aus Buchstaben, Zahlen und Sonderzeichen. Als sie sich entwickelten, wurde die Anwendung digitaler Computersteuerung von Fertigungsanlagen realisiert. Computer wurden bald verwendet, um Werkzeugmaschinen direkt zu steuern. Die integrierte Schaltung führte zu kleinen Computern, die zur Steuerung einzelner Maschinen verwendet wurden, und die Ära der Computer Numerical Control (CNC) war geboren. Diese Ära der computergestützten numerischen Steuerung ist so raffiniert geworden, dass sie die bevorzugte Methode in fast jeder Phase von

Präzisionsfertigung, insbesondere maschinelle Bearbeitung. Maßgenauigkeitsanforderungen, die Hauptstütze der Bearbeitungsprozesse, sind ideale Kandidaten für die Verwendung von Computersteuerungssystemen. Numerische Computersteuerung taucht jetzt in vielen anderen Arten von Fertigungsprozessen auf. Ein entscheidender Vorteil der Computersteuerung von Werkzeugmaschinen ist die schnelle und hochpräzise Positionierung von Werkstück und Schneidwerkzeugen.

Heutzutage wurden manuelle Werkzeugmaschinen weitgehend durch CNC-Werkzeugmaschinen (Computer Numerical Control) ersetzt. Die Werkzeugmaschinen werden nicht von Hand, sondern elektronisch gesteuert. CNC-Werkzeugmaschinen können das gleiche Teil immer wieder mit sehr geringen Abweichungen produzieren. Moderne CNC-Maschinen können Schneidwerkzeuge und Werkstücke mit Verfahrgeschwindigkeiten von mehreren hundert Zoll pro Minute mit einer Genauigkeit von 0,0001 Zoll positionieren. Sobald die Programmierung abgeschlossen und die Werkzeuge eingerichtet sind, können sie Tag oder Nacht, Woche für Woche laufen, ohne dass sie ausprobiert werden müssen, nur mit routinemäßiger Wartung und Wartung der Schneidwerkzeuge. Dies sind offensichtliche Vorteile gegenüber manuellen Werkzeugmaschinen, die viel menschliche Interaktion erfordern, um irgendetwas zu tun. Schnittvorschübe und Spindeldrehzahlen können durch Programmanweisungen optimiert werden. Moderne CNC-Werkzeugmaschinen haben Revolver- oder Bandwerkzeughalter und einige können mehr als 150 Werkzeuge aufnehmen. Der Werkzeugwechsel dauert weniger als 15 Sekunden.

Computer Numerical Control-Maschinen sind hochproduktiv. Sie sind auch teuer in der Anschaffung, Einrichtung und Wartung. Der Produktivitätsvorteil kann diese Kosten jedoch leicht ausgleichen, wenn ihre Verwendung richtig verwaltet wird. Ein wichtiger Vorteil der CNC ist die Möglichkeit, die Maschine für verschiedene Aufgaben zu programmieren. Die Auswahl und der Wechsel von Werkzeugen unter Programmsteuerung ist äußerst produktiv, da nur wenig Zeit mit der Anwendung eines Werkzeugs für den Job verschwendet wird.

Ein Programm, das entwickelt wurde, um eine gegebene Aufgabe zu erfüllen, kann für einen kurzen Produktionslauf von einem oder wenigen Teilen verwendet werden. Die Maschine kann dann für einen neuen Auftrag eingerichtet und für lange Produktionsläufe von Hunderten oder Tausenden von Produktionseinheiten verwendet werden. Es kann unterbrochen, für den ursprünglichen Auftrag oder einen anderen neuen Auftrag verwendet und schnell wieder in den langen Produktionslauf zurückgebracht werden. Das macht die CNC-Werkzeugmaschine äußerst vielseitig und produktiv. Computergestütztes Design (CAD) hat sich zur bevorzugten Methode für Produktdesign und -entwicklung entwickelt. Die Verbindung zwischen CAD &CNC war logisch. Ein Computerteildesign kann direkt zu einem Programm gehen, das verwendet wird, um CNC-Maschinensteuerungsinformationen zu entwickeln. Eine CNC-Fertigungsmaschine kann dann das Teil herstellen. Der Computer ist äußerst nützlich, um den CNC-Programmierer bei der Entwicklung eines Programms zur Herstellung eines bestimmten Teils zu unterstützen. Computergestützte Fertigungssysteme oder CAM-Systeme sind heute der Industriestandard für die Programmierung. Wenn CAD, CAM und CNC kombiniert werden, entsteht die größte Leistungsfähigkeit, indem Teile produziert werden, die mit manuellen Methoden extrem schwierig oder unmöglich herzustellen sind.

Die CNC-Bewegung basiert auf dem kartesischen Koordinatensystem. Eine CNC-Maschine kann nicht erfolgreich betrieben werden, ohne zu verstehen, wie Koordinatensysteme in CNC-Maschinen definiert sind und wie die Systeme zusammenarbeiten.

Um die Programmierung numerischer Steuerungen vollständig zu verstehen, müssen Sie Achsen und Koordinaten verstehen. Denken Sie an ein Teil, das Sie machen würden. Sie könnten es jemand anderem durch seine Geometrie beschreiben. Zum Beispiel ist das Teil, das Sie erstellen, ein Rechteck von 5 x 8 Zoll. Alle Teile können auf diese Weise beschrieben werden. Jeder Punkt am bearbeiteten Teil, wie beispielsweise eine zu schneidende Tasche oder ein zu bohrendes Loch, kann durch seine Position beschrieben werden. Das System, das uns dies ermöglicht, heißt kartesisches Koordinatensystem oder rechtwinkliges Koordinatensystem.