Què són les màquines CNC i com triar-les?

Les màquines CNC són l'eina principal per al mecanitzat massiu de peces. És un component important dels sistemes de disseny assistit per ordinador. El principi de crear un CNC és simplificar la producció de peces del mateix tipus.

Màquina CNC: un dispositiu amb control numèric. La seva característica principal és còpia fàcil del mateix tipus i peces d'un sol tipus: una imatge de programa gravada a la memòria de només lectura, segons la qual les peces es fresen i serran a partir de peces col·locades a la zona de treball mitjançant el mecanisme d'alimentació de la cinta transportadora. Les màquines equipades amb una pistola làser-plasma, que realitzen un tall perfectament suau de peces de treball primàries i secundàries, es caracteritzen per un alt rendiment. Una mica més baixes pel que fa als equipaments tecnològics són les màquines de tornejat i fresat que realitzen tornejats, serrats i escariats (perforats) de peces sense làser (amb l'ajuda de talladores).

A les màquines CNC modernes, no cal connectar un ordinador o portàtil extern: el paper d'un programador preliminar (controlat per l'operador) que estableix els paràmetres el juga un microordinador a bord instal·lat en un compartiment de la màquina protegit del soroll elèctric. Les màquines CNC modernes també es poden connectar a una xarxa de servidors locals (LSS) mitjançant una interfície LAN i controlar-les des de qualsevol PC del territori de l'empresa, cosa que permet l'accés a aquesta màquina per part de l'administrador de la xarxa, ja que fa 20 anys que funciona. anys, per exemple, amb impressores i escàners de xarxa.

L'estructura de la màquina CNC és tal que la part tècnica (electromecànica) està rígidament connectada a l'electrònica (ECU) i alhora se'n separa, separada d'ella en l'espai intern limitat de la unitat.... Una de les característiques de disseny de la unitat CNC és el blindatge (protecció) de l'ECU de les interferències generades pels circuits electromecànics a l'àrea de treball i a l'àrea de commutació del mode de funcionament. Aquesta interferència pot "derrocar" el programa, per tant, el PC d'una sola placa a bord no només s'elimina de l'electromecànica (motors, sensors), sinó que també es col·loca en una caixa d'acer protegida, que està connectada a terra de manera fiable i gairebé completament. eliminar l'estàtica i el soroll que entri a la CPU i altres òrgans electrònics vitals Control de la unitat CNC.

L'avantatge d'una mini màquina domèstica és això és una solució digna per als joves professionals que han començat a dominar els fonaments bàsics de treballar com a operador de màquines CNC... Les màquines CNC es classifiquen segons la llista d'operacions realitzades i segons les característiques del sistema de control. Malgrat la primera i enganyosa impressió d'un principiant que aquest "monstre" és massa difícil, dominar les tècniques bàsiques de treball pot trigar des de mitja hora fins a diverses hores. Un principiant pot compondre ràpidament el seu primer algorisme per processar peces, el procés de producció del qual està interessat. Per exemple, ha de fer un muntatge per a un motor-generador en una bicicleta: en una màquina així la dibuixarà, tallarà i triturarà ràpidament.

Les màquines CNC poden treballar la pedra, la fusta i els seus derivats, el metall no fèrric, l'acer, el plàstic i el compost. Tot està determinat només per la potència del motor de l'eix: en aquesta unitat, és la unitat funcional de conducció principal. El segon valor per a l'elecció del material de la peça és la longitud, el diàmetre i el recobriment de les talladores d'acer, per exemple, si la màquina està fresant. Si es tracta d'una màquina de perforació, sovint es combinen les seves capacitats i les capacitats de la unitat de fresat. El treball de la serradora és realitzat per la fresadora i el treball de la màquina de perforació es realitza amb el torn.

Aquestes màquines són polivalents: combinen les capacitats de l'universal (la unitat talla i tritura, perfora peces en diferents projeccions), d'escriptori (no pesa més de diverses desenes de quilograms, s'adapta a un banc de treball amb una superfície de taula de 2 m2). La potència d'un eix per processar plàstic i fusta, per regla general, no supera els centenars de watts per hora consumits de la xarxa elèctrica. Per als metalls no fèrrics, ja es requereix una potència de fins a un quilowatt, i per als acers - 1,5-2 kW. Sovint no hi ha cap referència a tipus específics de material en una màquina polivalent. En conseqüència, cal comprar talladores, trepants, corones, fulles de serra d'acer d'alta velocitat, així com amb abrasius.

Segons els tipus de processament, la classificació de les màquines CNC preveu dispositius horitzontals (tall de peces en la seva posició "estirada") i verticals (per contra, aquests dispositius funcionen amb peces "dempeus", tallant cap amunt i cap avall). Les unitats combinades realitzen el tall i la perforació de peces en els tres plans.

El sistema de control a les màquines CNC és les característiques habituals de "ordinador", com ara: el nombre de megahertz de cadascun dels nuclis del processador, el nombre dels seus nuclis, així com el nombre de megabytes (o gigabytes) de RAM (RAM, memòria d'accés aleatori). Com a dispositiu d'emmagatzematge, com en els ordinadors d'escriptori i ordinadors portàtils convencionals, una unitat magnetoòptica ("disc dur"), SSD (disc dur d'estat sòlid) o memòria eMMC (com en els ordinadors portàtils, tauletes i telèfons intel·ligents d'una sola placa que realitza principalment treballs d'oficina).

Tanmateix, cap maquinari es manifestarà completament fins que s'hi instal·li el programa de control. Les màquines CNC portàtils modernes utilitzen un sistema operatiu basat en un nucli de programari i gràfics Linux o Windows: amb finalitats de producció, una versió especial "tallada" està "cosida" a la memòria de la màquina, creada exclusivament per a la feina, i no, per exemple, per navegar a la web, executar jocs o veure vídeos. En ell només podeu processar els detalls, per a la resta no està disponible.

Model 1325 - una de les millors màquines-eina CNC, dissenyada com un dispositiu de nivell inicial per dominar les habilitats d'un especialista en màquines-eina. Baix en costos de manteniment: pertany a la classe Start (per a principiants). Realitza gravats en tres eixos de fulls de fusta. És capaç d'aplicar patrons senzills amb simetria bilateral. No es necessita una formació especial per a un principiant quan treballa en aquest dispositiu.

L'àrea de treball és de 130x250x200 cm, parteix d'una tensió interfàsica de 380 volts. Es controla mitjançant el sistema Mach3, equipat amb un mecanisme de cargol refrigerat, funciona des d'un inversor de control i desenvolupa una velocitat de fins a 24.000 revolucions cada minut. Lubricat a mà. Impulsat pel programari Artcam, talla MDF i fusta, acrílic i altres materials (inclosos els compostos) purament no metàl·lics.

Model 2040 ATC CNC... Funciona sobre la base de CNC amb central telefònica automàtica. Hi ha una revista de talladora integrada que facilita la selecció del tallador que desitgeu. Talla, ranura materials no metàl·lics, hi talla solcs i estampa els blancs, els fresa. El canvi d'eina és automàtic. Model de fresat de carrusel ATC CNC amb una superfície de treball de 200x400x20 cm.Alimentat per una xarxa trifàsica.L'eix consumeix fins a 9 kW de potència de la xarxa elèctrica i està equipat amb servos japonesos d'11 kW.

Construït sobre la base d'una taula de treball al buit en forma de T, la lubricació s'introdueix automàticament al treball i a la zona dels mecanismes giratoris. Una bomba de buit elimina els encenalls de l'àrea de treball, ajudant a mantenir l'àrea de treball relativament neta. Potència de la bomba de buit - 3 kW. La màquina és adequada per tornejar alumini.

Model 1625 té una àrea de treball de 2x5 m i també funciona des d'una xarxa trifàsica. Dispositiu d'escriptori amb característiques similars a la versió anterior. La diferència està en la presència d'un tallador oscil·lador que permet tallar la pell i la matèria. Els talladors permeten treballar amb alumini i qualsevol material no metàl·lic simple i compost. Precisió de tall - 10 micròmetres. És possible continuar gravant no metalls i alumini des del punt d'interrupció de l'operació.

Altres models permeten treballar amb acer, bronze, duralumini, però la seva potència, dimensions i equipament resulten ser almenys diverses vegades més alts en cost que els tres models descrits anteriorment. Admeten el funcionament de 5 eixos (control de 5 eixos). Les màquines més cares estan equipades amb un canó làser que genera fins a centenars de watts de potència en un punt de menys d'1 mm de diàmetre, la qual cosa permet tallar l'acer amb la màxima precisió.

El conjunt habitual de màquines CNC inclou un bastidor (llit), caixes d'engranatges i unitat d'alimentació, capçal i contrapunt, mecanisme de vareta i suport. Totes les peces i conjunts es fixen al marc de la màquina, sense el qual aquest dispositiu no pot funcionar. La caixa de canvis (caixa de canvis) s'encarrega de transmetre el parell des de l'accionament del cargol. A més, el parell transmès el rep la unitat funcional de la pinça.

El capçal inclou la caixa de canvis i el propi eix, pinces i peces giratòries que fan girar el component tornejat. Amb l'ajuda del contrapunt, la peça tornejada es fixa des del costat oposat, en els moments de mecanitzar la part central de la peça. El nucli és un escariador o un tallador de perforació que estableix l'alineació.

Aquest element està rígidament connectat al contrapunt. La corredissa determina amb quina fermesa es fixa el tallador i en quines direccions es mou. La totalitat del dispositiu CNC es complementa amb una taula de buit, una bomba de buit que recull encenalls i un dispositiu de refrigeració per a eines de tall. Per poder allunyar-se del lloc de treball durant un temps curt, el treballador (operador de la màquina) utilitza una consola portàtil.

Trieu una màquina CNC per als paràmetres següents.

• El consum d'energia. No tots els tallers de producció tenen la capacitat de connectar-se a una tensió d'alimentació trifàsica, per no parlar de les cases privades, per exemple, en una zona residencial suburbana. És poc probable que el cablejat domèstic suporti més de 3,5 kW: les màquines automàtiques convencionals de 16 amperes instal·lades al comptador, així com el mateix comptador, no poden funcionar amb un corrent de càrrega superior a 16 amperes. Trieu màquines amb una potència de no més de 2-3 kW.
• La velocitat del motor de l'eix ha de ser com a mínim de 10.000 per minut. En cas contrari, el tornejat de les peces resultarà ser de qualitat no gaire alta, en particular, serà problemàtic dur a terme un gravat i un tornejat fi amb els contorns més petits.
• Treball amb metalls... Fins i tot les màquines no gaire potents amb alta eficiència i revolucions a partir de 20.000 rpm poden moldre almenys acer 3 i bronze. El treball del metall amplia enormement la vostra rellevància com a mestre del vostre ofici.
• L'àrea de treball ha de ser el més gran possible. Això permetrà triturar més peces en un pla o produir espais en blanc més grans.
• Facilitat de fixació i canvi de talladors, talladors de perforació - Sense aquesta característica d'un dispositiu CNC, la seva eficàcia, execució acurada de grans plànols poden patir, en particular, a causa d'una talla correctament solta, corre el risc d'obtenir un percentatge important de peces rebutjades.
• Elaboració i sistema de refrigeració. La qualitat i sense problemes d'aquests dos components depenen no només de la vida útil de les talladores i talladores de perforació, sinó també de la vida útil general dels mecànics de la màquina CNC.
• Aspiració al buit i visera... Aquests dos factors determinen la neteja del vostre lloc de treball després de la finalització del treball.

Treballar amb el programari DeskProto, VCarve Pro, ConstruCAM-3D, ArtCAM, NX CAM, SprutCAM i Mach3 només difereix en la interfície del programari i el conjunt de funcions.

L'ús de màquines CNC està justificat a la indústria de la pedra i la fusta, a la indústria del metall i fins i tot al servei d'automòbils, on, per exemple, es mecanitzen peces de recanvi per a motors de carburadors d'automòbils. Però una màquina CNC ajudarà en la fabricació de figures decoratives, joies i també fresa o talla peces en brut de qualsevol acer mitjançant un làser. El CNC realitza, per exemple, el tall de portes de MDF (fulla de la porta), el tornejat de peces per a panys i herrajes anti-intrusió de finestres metall-plàstic. Aquesta llista amenaça d'esdevenir interminable. Un dels exemples típics és la talla de figuretes de bronze a partir de retrats de personalitats destacades dibuixades en format tridimensional.

La configuració de la màquina per al treball es realitza segons l'esquema següent.

• Trobeu el tallador adequat per a la vostra aplicació. Comproveu la nitidesa dels seus talls.
• Col·loqueu la torxa al seu mandril designat. Comproveu si està ben fixat.
• Engegueu la màquina sense espais en blanc.
• Programa el dispositiu. Les unitats CNC antigues es programen mitjançant targetes perforades, les més noves, utilitzant el mateix AutoCAD (introduint els paràmetres de la peça mecanitzada).
• Suspengueu la màquina i col·loqueu la peça a l'escenari, engegueu la bomba. Reinicieu la màquina.
• Després de girar la peça, atureu la màquina i traieu la peça tornejada. Col·loca el següent. Si cal, canvieu els paràmetres introduïts i engegueu la màquina.
• Si s'ha de fer múltiples voltes (còpia) de peces, col·loqueu el nombre necessari de peces a l'àrea de treball, programeu el dispositiu CNC i engegueu el cargol. Les peces es tornen automàticament.

No tots els models de màquines es presten a la modernització. En la primera etapa, només és possible instal·lar un ordinador de bord de placa única de més alt rendiment i canviar Windows, per exemple, a un sistema Linux.

Com triar una màquina CNC, vegeu el següent vídeo.