Wanneer een CNC-systeem wordt geactiveerd, worden de gewenste sneden geprogrammeerd in de software en voorgeschreven aan de bijbehorende gereedschappen en machines, die de afmetingen uitvoeren zoals gespecificeerd, vergelijkbaar met een robot.
In CNC-programmering neemt de codegenerator binnen het numerieke systeem vaak aan dat mechanismen feilloos zijn, ondanks de mogelijkheid van fouten, wat groter is wanneer een CNC-machine wordt aangestuurd om in meer dan één richting gelijktijdig te snijden. De plaatsing van een gereedschap in een numeriek besturingssysteem wordt beschreven door een reeks invoer die bekend staat als het onderdeelprogramma.
Met een numeriek besturingsmachine worden programma's ingevoerd via stiftkaarten. Daarentegen worden de programma's voor CNC-machines via kleine toetsenborden aan computers gevoed. CNC-programmering wordt in het geheugen van een computer opgeslagen. De code zelf wordt geschreven en bewerkt door programmeurs. Daarom bieden CNC-systemen veel uitgebreidere rekenkracht. Het beste is dat CNC-systemen zeker niet statisch zijn, aangezien nieuwere prompts kunnen worden toegevoegd aan bestaande programma's via aangepaste code.
CNC-machineprogrammering
In CNC-productie worden machines bediend via numerieke besturing, waarbij een softwareprogramma wordt aangewezen om een object te controleren. De taal achter CNC-bewerking wordt afwisselend G-code genoemd, en wordt geschreven om het gedrag van een bijbehorende machine te regelen, zoals snelheid, voersnelheid en coördinatie.
In feite maakt CNC-bewerking het mogelijk om de snelheid en positie van machinegereedschappen vooraf te programmeren en deze via software uit te voeren in herhalende, voorspelbare cycli, allemaal met weinig betrokkenheid van menselijke operators. In het CNC-bewerkingsproces wordt een 2D- of 3D-CAD-tekening bedacht, die vervolgens wordt vertaald naar computercode voor uitvoering door het CNC-systeem. Nadat het programma is ingevoerd, geeft de operator het een proefrun om te zorgen dat er geen fouten in de codering zitten.
Door deze mogelijkheden is het proces overgenomen in alle hoeken van de productie-industrie, en CNC-productie is vooral van vitaal belang in de gebieden van metaal- en kunststofproductie. Ontdek meer over de soorten bewerkingssystemen die worden gebruikt en hoe CNC-machineprogrammering CNC-productie volledig automatiseert hieronder:
Open/Closed-Loop Bewerkingssystemen
Tijdens het CNC-productieproces wordt positiebesturing bepaald via een open-lus of gesloten-lus systeem. Bij het eerste loopt het signaal in één richting tussen de CNC-controller en de motor. Bij een gesloten-lus systeem is de controller in staat om feedback te ontvangen, waardoor foutcorrectie mogelijk is. Zo kan een gesloten-lus systeem onregelmatigheden in snelheid en positie corrigeren.
In CNC-bewerking wordt beweging meestal gericht over de X- en Y-assen. Het gereedschap wordt op zijn beurt gepositioneerd en geleid via stappen- of servomotoren, die exacte bewegingen repliceren zoals bepaald door de G-code. Als de kracht en snelheid minimaal zijn, kan het proces worden uitgevoerd via open-lus controle. Voor alles daarbuiten is gesloten-lus controle nodig om de snelheid, consistentie en nauwkeurigheid te waarborgen die vereist zijn voor industriële toepassingen, zoals metaalbewerking.
In CNC-bewerking wordt beweging meestal gericht over de X- en Y-assen
CNC-bewerking is volledig geautomatiseerd
In de huidige CNC-protocollen wordt de productie van onderdelen via vooraf geprogrammeerde software grotendeels geautomatiseerd. De afmetingen voor een bepaald onderdeel worden ingesteld met behulp van computer-ondersteund ontwerp (CAD) software en vervolgens omgezet in een daadwerkelijk afgewerkt product met computer-ondersteunde productie (CAM) software.
Elk werkstuk kan verschillende machinegereedschappen vereisen, zoals boren en frezen. Om aan deze behoeften te voldoen, combineren veel van de hedendaagse machines verschillende functies in één cel.
Alternatief kan een installatie bestaan uit meerdere machines en een set robotarmen die onderdelen van de ene toepassing naar de andere overbrengen, maar alles wordt bestuurd door hetzelfde programma. Ongeacht de opstelling maakt het CNC-fabricageproces consistentie mogelijk in de productie van onderdelen die moeilijk, zo niet onmogelijk, handmatig te repliceren is.
Ontdek meer over de unieke productiediensten van Astro Machine Works, inclusief CNC-bewerking, reverse engineering en meer.
De verschillende soorten CNC-machines
De vroegste numerieke besturingsmachines dateren uit de jaren 1940, toen motoren voor het eerst werden gebruikt om de beweging van bestaande gereedschappen te regelen. Naarmate de technologie vorderde, werden de mechanismen verbeterd met analoge computers, en uiteindelijk met digitale computers, wat leidde tot de opkomst van CNC-bewerking.
Ultrasoon lassen, gatenponsen en laser snijden zijn de meer voorkomende CNC-bewerkingsprocessen
Het overgrote deel van de CNC-arsenalen van vandaag is volledig elektronisch. Enkele van de meer voorkomende CNC-bediende processen zijn ultrasoon lassen, gatenponsen en laser snijden. De meest gebruikte machines in CNC-systemen omvatten het volgende:
CNC Frezen
CNC-frezen kunnen werken op programma's die bestaan uit nummer- en lettergebaseerde prompts die stukken over verschillende afstanden begeleiden. De programmering die wordt gebruikt voor een freesmachine kan gebaseerd zijn op G-code of een unieke taal ontwikkeld door een productie-team. Basisfrezen bestaan uit een drievaksysteem (X, Y en Z), hoewel de meeste nieuwere frezen drie extra assen kunnen bevatten.
Draaibanken
In draaibanken worden stukken in een cirkelvormige richting gesneden met verwisselbare gereedschappen. Met CNC-technologie worden de sneden die door draaibanken worden uitgevoerd met precisie en hoge snelheid gedaan. CNC-draaibanken worden gebruikt om complexe ontwerpen te produceren die niet mogelijk zouden zijn op handmatig bediende versies van de machine. Over het algemeen zijn de besturingsfuncties van CNC-geregelde frezen en draaibanken vergelijkbaar. Zoals bij CNC-frezen kunnen draaibanken worden aangestuurd door G-code of een unieke propriëtaire code. De meeste CNC-draaibanken bestaan echter uit twee assen — X en Z.
Plasmagasbranders
In een plasmagasbrander snijdt een plasmatoorts het materiaal. Het proces wordt vooral toegepast op metalen materialen, maar kan ook worden gebruikt op andere oppervlakken. Om de snelheid en hitte te produceren die nodig zijn om metaal te snijden, wordt plasma gegenereerd door een combinatie van gecomprimeerde lucht en elektrische boog.
Elektrische ontladingsmachines
Elektrisch-ontladingsbewerking (EDM) — ook wel matrijs- en vonkbewerking genoemd — is een proces waarbij werkstukken in bepaalde vormen worden gegoten met elektrische vonken. Bij EDM vinden stroomontladingen plaats tussen twee elektroden, en dit verwijdert delen van een werkstuk.
Wanneer de ruimte tussen de elektroden kleiner wordt, wordt het elektrische veld intenser en sterker dan het diëlektricum. Hierdoor kan een stroom tussen de twee elektroden passeren. Als gevolg worden delen van een werkstuk verwijderd door elke elektrode. Subtypen van EDM zijn onder andere:
Draad-EDM: Draad-EDM gebruikt vonkbewerking om delen te verwijderen uit een elektrisch geleidend materiaal.
Sinker-EDM: Sinker-EDM maakt gebruik van een elektroden en werkstuk ondergedompeld in diëlektrische vloeistof voor de vormgeving van het stuk.
In een proces dat bekend staat als spoelen, wordt afval van elk voltooid werkstuk weggenomen door een vloeibaar diëlektricum, dat verschijnt zodra de stroom tussen de twee elektroden is gestopt en bedoeld is om verdere elektrische ladingen te elimineren.
Waterstraalsnijders
In CNC-bewerking zijn waterstralen gereedschappen die harde materialen zoals graniet en metaal snijden met hoge-druk water. Soms wordt het water gemengd met zand of een ander sterk schurend materiaal. Bedrijven vormen vaak machineonderdelen via dit proces.
Waterstralen worden gebruikt als een koel alternatief voor materialen die de hitte-intensieve processen van andere CNC-apparatuur niet kunnen verdragen. Vanwege hun koelere aard vertrouwen sectoren zoals de luchtvaart- en mijnbouwindustrie op waterstralen, waar ze worden gebruikt voor beeldhouwen en snijden, onder andere functies. Bedrijven gebruiken ook waterstraalsnijders voor toepassingen die zeer fijne sneden in materiaal vereisen, omdat het ontbreken van hitte elke verandering in de intrinsieke eigenschappen van het materiaal voorkomt die kan ontstaan door metaal-op-metaal snijden.
Wat kunnen CNC-machines nog meer doen?
Zoals veel demonstraties met CNC-machines hebben aangetoond, gebruiken bedrijven CNC-apparatuur om zeer gedetailleerde sneden uit metalen stukken te maken voor industriële hardwareproducten. Naast de eerder genoemde machines vind je verschillende andere veelgebruikte machines in CNC-productie om zeer gedetailleerde en nauwkeurige CNC-producten te vervaardigen. Enkele van de meest voorkomende producten die door CNC-machines worden geproduceerd, zijn staal aerospace-onderdelen, metalen automobielonderdelen, houten decoraties en kunststof consumentenartikelen.
Aangezien deze CNC-producten unieke vereisten hebben, maken CNC-machines regelmatig gebruik van andere gereedschappen en componenten. Bekijk enkele van de belangrijkste machines die binnen CNC-systemen worden gebruikt:
- borduurmachines
- Houtfrezen
- Turret-ponsers
- Draadbuigmachines
- Schuimsnijders
- Laser snijders
- Cilindrische slijpmachines
- 3D-printers
- Glas snijders
Aangezien CNC-machines zoveel andere gereedschappen en componenten kunnen implementeren, kunt u erop vertrouwen dat ze snel en nauwkeurig een bijna onbeperkte verscheidenheid aan goederen produceren. Bijvoorbeeld, wanneer ingewikkelde sneden op verschillende niveaus en hoeken op een werkstuk moeten worden gemaakt, kan dit allemaal binnen enkele minuten gebeuren op een CNC-machine.
Zolang de machine is geprogrammeerd met de juiste code, voeren de machinefuncties de stappen uit zoals voorgeschreven door de software. Als alles volgens het ontwerp is gecodeerd, zou er een product van detail en technologische waarde moeten ontstaan zodra het proces is voltooid.
XTJ is een toonaangevende OEM-fabrikant die zich toelegt op het bieden van one-stop productieoplossingen voor het bewerken van 6061 aluminium van prototype tot productie. We zijn trots op ons ISO 9001 gecertificeerde systeem voor kwaliteitsbeheer en we zijn vastbesloten om waarde te creëren in elke klantrelatie. Dit doen we door samenwerking, innovatie, procesverbeteringen en uitzonderlijk vakmanschap. Toepassingen: automobielindustrie, fiets en motorfiets, deuren en ramen en meubels, huishoudelijke apparaten, gasmeters, elektrisch gereedschap, LED-verlichting, medische instrumenten, enz.
