Was ist CNC-Steuerung?
Dieser Artikel behandelt die verfügbaren Arten von CNC-Maschinensteuerungssoftware. CNC-Bearbeitung ist der computersteuernde Prozess der Formgebung von Metall zu gefertigten Komponenten. CNC steht tatsächlich für „Computer Numerical Control“ und ist treffend benannt – der Computer steuert das Schneidwerkzeug basierend auf einer Reihe von numerischen Codes, die mit Computersoftware geändert werden können.
CNC-Bearbeitung hat die Metallfertigungsindustrie verändert, indem sie die Produktion von 3D-Strukturen erleichtert und den menschlichen Eingriff bei der Metallformung reduziert hat. Seit der Einführung der CNC-Bearbeitung sind Verbesserungen in Qualität und Konsistenz gestiegen.
Arten von CNC-Maschinensteuerungssoftware
Wenn mehrere CNC-Maschinen ein Teil herstellen, das mehrere Operationen erfordert, bezeichnen Designer diese Gruppe von Maschinen als „Zelle“. Heute sind CNC-Maschinen typischerweise Automaten, da sie die Fähigkeit besitzen, ohne menschliche Hilfe zu arbeiten. Die Softwarepakete, die diese CNC-Maschinen steuern, sind CAM-Programme (Computer-Aided Manufacturing).
Ursprünge der CNC-Bearbeitungssoftware
NC (Numerisch Gesteuerte) Bearbeitung ging der CNC-Bearbeitung voraus – diese früheren Maschinen hatten unveränderliche, fest verdrahtete Betriebsparameter. NC-Maschinen wurden durch „G-Codes“ gesteuert, die auf Lochstreifen-Anwendungen basierten, die in den Computer der Maschine eingespeist wurden.
CAM-Software
Spezifische Dateien, die von CAM-Software erstellt werden, steuern heute die CNC-Maschinen. CAM-Software reduziert die Produktionszeit, indem sie die Notwendigkeit eliminiert, eine gezeichnete Papierzeichnung des gewünschten gefertigten Bauteils zu erstellen.
Mit CAM-Software, die die CNC-Maschine steuert, ist die Maschine in der Lage, eine große Stückzahl an Teilen ohne menschliche Hilfe zu produzieren. CNC-Maschinen, die von CAM-Software gesteuert werden, verfügen auch über Laser, die selbst geringfügige Unvollkommenheiten im Endprodukt erkennen können. Wenn der Laser ein Problem erkennt, ruft der Computer automatisch den Mobiltelefon des Bedieners an und benachrichtigt ihn über die Situation.
CAD-Software
CAD (Computer-Aided Design) Software ist das Programm, das verwendet wird, um das Produkt zu entwerfen, das die CAM-Software schließlich produzieren wird. Die meisten heutigen CAD-Programme verfügen über 2D-Vektor-Entwurfsysteme oder 3D-Festkörper- und Oberflächenmodellierer.
CAD-Software bietet Designern die Freiheit, ihr Produkt auf dem Computerbildschirm zu erstellen und für spätere Bearbeitung und Druck zu speichern, was die Design- und Produktionszeit verkürzt. Weitere Fähigkeiten der CAD-Software umfassen:
3D-parametrisches, funktionsbasiertes Modellieren
Festkörpermodellierung
Freiformflächenmodellierung
Wiederverwendung von Designelementen
Erstellung von Drahtgittergeometrie
Automatisiertes Design von Baugruppen
Berechnung der Massen- und Lageeigenschaften von Baugruppen und Teilen
Visualisierungshilfe mit Schattierung und Rotation
Bidirektionale parametrische Verbindung
Kabelverlegung
Elektrische Komponentenverpackung
Einbindung von Programmiercode in ein Modell zur Beziehung und Steuerung der gewünschten Attribute des Modells
Programmierbare Designoptimierung
Ausgefeilte visuelle Analyseverfahren
Überprüfung von Entwürfen anhand von Designregeln und Spezifikationen
Automatische Generierung von Standard-Designkomponenten
Simulation von Entwürfen ohne den Bau eines physischen Prototyps
Pflege von Bibliotheken mit Teilen und Baugruppen
Ausgabe von Konstruktionsdaten direkt an Fertigungsanlagen
Direkte Ausgabe an eine Rapid-Prototyping- oder Rapid-Manufacturing-Maschine für industrielle Prototypen
CAE-Software
CAE (Computer-Aided Engineering)-Tools unterstützen Ingenieure bei Analyse, Design, Simulation, Planung, Fertigung, Diagnose und Reparatur von Bearbeitungsprozessen. CAE-Tools verwalten Aufgaben in drei Phasen: Vorverarbeitung, Analyse und Nachbearbeitung. Die von CAE-Anwendungen abgedeckten Bereiche umfassen:
Spannungsanalyse an Komponenten und Baugruppen mittels Finite-Elemente-Methode
Thermische und Strömungsanalyse
Kinematik
Mechanische Ereignissimulation (MES)
Analyse für Prozesssimulationen bei Vorgängen wie Gießen, Gesenkschmieden und Formen
Optimierung des Prozesses oder Produkts
CAD/CAE/CAM-Software
Einige Softwareunternehmen haben alle drei Aspekte der CNC-Steuerungsanwendungen in ein handhabbares Softwarepaket zusammengeführt, das als CAD/CAE/CAM bezeichnet wird. Diese Softwareprogramme steuern den gesamten Fertigungsprozess: das ursprüngliche Design, das in CAD erstellt wurde, die Analyse, die vom CAE durchgeführt wird, und die endgültige Fertigung, die von CAM-Software gesteuert wird.
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