Kõik, mida pead teadma CNC-pinkidest
Esimesed CNC-masinad arendati välja 1940. ja 50. aastatel ning need tuginesid tavalisele telekommunikatsiooni andmesalvestustehnoloogiale, mida tuntakse kui „auklinti“ või „perforeeritud paberlinti“. Auklindi tehnoloogia on ammu iganenud, kuna andmekandja läks 1950. ja 1960. aastatel kiiresti üle analoog- ja seejärel digitaalsele arvutitöötlusele.
Kuidas see töötab
Masintöötlus üldiselt on viis muuta materjali toorik, näiteks metalliplokk, valmistooteks või prototüübiks kontrollitud materjali eemaldamise protsessi abil. Sarnaselt teisele prototüüpide arendamise tehnoloogiale, FDM-ile (3D-printimine), toetub CNC digitaalsetele juhistele arvutipõhise tootmise (CAM) või arvutipõhise projekteerimise (CAD) failist, nagu Solidworks 3D või RADAN. CNC-masin tõlgendab disaini juhistena osade lõikamiseks.
Võime programmeerida arvutiseadmeid tööpinkide juhtimiseks suurendab kiiresti töökodade tootlikkust, automatiseerides kõrgtehnoloogilisi ja töömahukaid protsesse. Automatiseeritud lõiked parandavad nii osade valmistamise kiirust kui ka täpsust – eriti kui materjal on kriitilise tähtsusega.
Sageli nõuavad masintöötlusprotsessid soovitud lõigete tegemiseks mitme tööriista kasutamist (nt erineva suurusega puurid). CNC-masinad koondavad tööriistad tavaliselt ühistesse üksustesse või salvedesse, kust masin saab neid võtta. Põhimasinad liiguvad ühel või kahel teljel, samas kui täpsemad masinad liiguvad külgsuunas x- ja y-teljel, pikkusuunas z-teljel ja sageli pöörlevad ümber ühe või mitme telje.
Mitmeteljelised masinad on võimelised detaile automaatselt ümber pöörama, võimaldades eemaldada materjali, mis oli varem „allpool“. See välistab vajaduse, et töötajad pööraksid prototüübi toorikut, ja võimaldab lõigata kõiki külgi ilma manuaalse sekkumiseta. Täisautomaatsed lõiked on üldiselt täpsemad kui need, mis on võimalikud manuaalse sisestuse abil. Seejuures tehakse viimistlustöid, nagu söövitamine, mõnikord paremini käsitsi, samuti lihtsaid lõikeid, mis nõuaksid masina automatiseerimiseks mahukat projekteerimistööd.
CNC-masinate tüübid
CNC-masinad jagunevad tavaliselt ühte kahest üldisest kategooriast: konventsionaalsed töötlemistehnoloogiad ja uudsed töötlemistehnoloogiad:
Konventsionaalsed tehnoloogiad
Puurmasinad töötavad puuri keerates ja liigutades puuri statsionaarse tooriku suunas ja sellega kokkupuutesse.
Treipingid, mis on puuride vastand, keerutavad materjaliplokki vastu lõiketööriista (selle asemel, et keerutada puuri ja viia see materjaliga kokku). Treipingid puutuvad materjaliga tavaliselt kokku lõiketööriista külgsuunalise liigutamise teel, kuni see puudutab järk-järgult pöörlevat materjali.
Freespingid: freespingid on tõenäoliselt kõige levinumad tänapäeval kasutatavad CNC-masinad. Need hõlmavad pöörlevate lõiketööriistade kasutamist materjali eemaldamiseks toorikust.
Uudsed tehnoloogiad
Elektriline ja/või keemiline töötlemine: On mitmeid uudseid tehnoloogiaid, mis kasutavad materjali lõikamiseks spetsiaalseid meetodeid. Näidete hulka kuuluvad elektronkiirtöötlus, elektrokeemiline töötlus, elektrilahendustöötlus (EDM), fotokeemiline töötlus ja ultrahelitöötlus.
Enamik neist tehnoloogiatest on kõrgelt spetsialiseerunud ja neid kasutatakse erijuhtudel massitootmises, mis hõlmab teatud tüüpi materjali.
Muud lõikematerjalid
On mitmeid teisi uudseid tehnoloogiaid, mis kasutavad materjali lõikamiseks erinevaid meetodeid. Näidete hulka kuuluvad stantsimismasinad, laserlõikusmasinad, hapnik-gaaslõikus, plasmalõikus ja vesilõikustehnoloogia.
Kasutatavad materjalid: CNC-masinas saab kasutada peaaegu kõiki materjale. See sõltub tõesti rakendusest. Tavalised materjalid on metallid nagu alumiinium, messing, vask, teras ja titaan, samuti puit, vahtplast, klaaskiud ja plastid nagu polüpropüleen.
Rakendamine kiireks prototüüpimiseks: CNC-masinad olid esimene suur läbimurre kiire prototüüpimise valdkonnas. Enne arvjuhtimist (auklindi tehnoloogia puhul) ja arvuti arvjuhtimist (analoog- ja digitaalarvutitega) tuli detaile töödelda käsitsi. See viis paratamatult suuremate veamarginaalideni prototüüpide lõpptoodetes ja veelgi enam siis, kui masinaid kasutati manuaalselt suuremahuliseks tootmiseks.
Kumb on parem? CNC või 3D-printimine?
Aus tõde on see, et see sõltub – materjalist, detaili keerukusest ja mängus olevatest majandusteguritest. 3D-printimise tehnoloogia, nagu FDM-masinad, ehitavad detaile alt üles. Nad suudavad luua keerulisi kujundeid ja sisekomponente mõnevõrra lihtsamalt kui CNC-masin. Seevastu tavalised CNC-masinad on mõnevõrra piiratud saadaolevate tööriistade ja masina pöörlemistelgedega. Teisest küljest on FDM-prototüüpimine materjalide osas palju piiratum kui töödeldud materjaliplokk. Näiteks kui vajate elastse hinge prototüüpi, peaksite kasutama CNC-d ja polüpropüleeni. Peaaegu kõike saab masintöödelda, samas kui 3D-printimiseks sobivateks filamentideks on kohandatud ainult teatud materjalid.
Rakendamine tootmises: Paljud uudsed CNC-erimasinad on ehitatud spetsiaalselt nišitootmisprotsesside jaoks. Näiteks elektrokeemilist töötlemist kasutatakse ülivastupidavate metalltoodete lõikamiseks, mis muidu poleks teostatav. Tavalised CNC-masinad on asjatundlikumad ja neid saab tavaliselt kasutada nii prototüüpide arendamiseks kui ka tootmiseks.
Allikas: www.creativemechanisms.com
IMA informatsioon
Sõltuvalt olukorrast ja sellest, milliseid detaile juba toodetakse või plaanitakse tulevikus toota, peaks tootmisettevõte valima investeerimiseks vajaliku CNC-masina tüübi. Parimad Itaalia tootjad, kes on Italian Machinery Association liikmed, pakuvad oma laiaulatuslikke lahendusi mis tahes vajaduste rahuldamiseks.
