Czym jest obróbka CNC？ - Technologia CNC CNC

Jaka jest historia obróbki CNC?

Podczas II wojny światowej Stany Zjednoczone szybko produkowały statki, samoloty i pojazdy dla wojska. Nawet po zakończeniu wojny produkcja nie ustawała, ponieważ kraj doświadczył powojennego boomu w budownictwie mieszkaniowym, rozbudowie infrastruktury i transporcie. Naturalnie inżynierowie i projektanci potrzebowali narzędzi, które pomogłyby im skutecznie sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na produkty przemysłowe.

Na rynku pojawiła się obróbka CNC.

John T. Parsons, który pracował przy produkcji łopat wirników helikopterów, był jedną z pierwszych osób, które opanowały obróbkę CNC. On i jego koledzy z Bazy Sił Powietrznych Wright-Patterson w Dayton w stanie Ohio wykorzystali krzywe interpolacji, które można było zastosować do obróbki za pomocą metod obliczeniowych, aby uzyskać złożone stożki wymagane dla łopat wirnika. W miarę jak firma Parsonsa była wzywana do wytwarzania coraz bardziej złożonych części samolotów, zwróciła się do metod obliczeniowych i części obrabianych CNC, aby osiągnąć pożądane kształty.

Była to po części geneza obróbki CNC. Opierając się na innowacjach Parsonsa, Laboratorium Serwomechanizmów MIT opracowało później działającą maszynę zdolną do wykorzystania metod obliczeniowych do wytwarzania precyzyjnych części maszyn. Ich serwomechanizmy były w stanie wykorzystać współrzędne kartezjańskie – sterowanie numeryczne – do sterowania maszyną i jej ruchomymi częściami, aby wytwarzać z automatyczną precyzją. Taka automatyzacja stawała się coraz bardziej wyrafinowana przez resztę XX wieku i rozwija się do dziś.

W świecie, który opiera się na zaawansowanej technologii, nie jest zaskoczeniem, że skomputeryzowana obróbka numeryczna lub obróbka CNC jest bardziej rozpowszechniona niż kiedykolwiek. Ale czym dokładnie jest produkcja CNC? Ta metoda produkcji wykorzystuje programy komputerowe do sterowania obrabiarkami, które tworzą wysokiej jakości części o ścisłej tolerancji.

Co to jest maszyna CNC?

Maszyny sterowane numerycznie to zautomatyzowane maszyny, które są obsługiwane przez komputery wykonujące zaprogramowane sekwencje kontrolowanych poleceń. Maszyny CNC są zasadniczo przeciwieństwem „oldschoolowych” urządzeń, które są sterowane ręcznie za pomocą kół lub dźwigni lub mechanicznie zautomatyzowane za pomocą samych krzywek. Dzisiejsze nowoczesne maszyny CNC rozumieją i działają przy użyciu języka obróbki CNC – zwanego kodem G – który przekazuje im precyzyjne pomiary do produkcji, takie jak prędkość posuwu, prędkość, lokalizacja i koordynacja.

Dzisiejsze projekty i części mechaniczne dla systemów CNC są wysoce zautomatyzowane – w przeciwieństwie do starych, niebezpiecznych maszyn fabrycznych, o których myślałeś w tamtych czasach. Wymiary mechaniczne części są definiowane za pomocą oprogramowania do projektowania wspomaganego komputerowo (CAD), a następnie przekładane na wytyczne produkcyjne za pomocą oprogramowania do wytwarzania wspomaganego komputerowo (CAM). Dlatego ważne jest, aby w branży pracowali doświadczeni mechanicy i programiści CNC, którzy potrafią obsługiwać te zaawansowane technologicznie maszyny.

Znaczenie obróbki CNC

Producenci w Connecticut są liderami w wytwarzaniu kluczowych produktów w branży, takich jak silniki odrzutowe, helikoptery i łodzie podwodne. Dzięki najnowszym osiągnięciom technologicznym minęły już czasy ciężkiej pracy w fabrykach. Obecnie pracownicy wykorzystują swoje umiejętności obróbki skrawaniem w czystym, profesjonalnym otoczeniu z zaawansowaną i najnowocześniejszą technologią.

Czym różni się obróbka CNC od obróbki tradycyjnej?

W tradycyjnej obróbce wykwalifikowany mechanik obsługuje maszynę, usuwając lub formując metal. Odbywa się to zgodnie ze specyfikacjami dostarczonymi przez projektantów i inżynierów, zwykle za pomocą rysunku technicznego lub planu. Używają kół tokarskich, pokręteł, przełączników, uchwytów, imadeł i różnych narzędzi tnących wykonanych z hartowanej stali, węglików spiekanych i diamentów przemysłowych, a następnie używają przyrządów pomiarowych, aby upewnić się, że wszystkie wymiary są prawidłowe.

Obróbka CNC spełnia te same funkcje, co obróbka tradycyjna – cięcie metalu, wiercenie, frezowanie, wytaczanie, szlifowanie i inne funkcje formowania i usuwania metalu – ale maszyny CNC wykorzystują komputerowe sterowanie numeryczne zamiast ręcznego sterowania przez operatora. Jest ono zautomatyzowane, sterowane kodem i opracowane przez programistów. Jest tak samo precyzyjny przy pierwszym cięciu, jak i przy 500-tnym. Powszechnie stosowany w produkcji cyfrowej (a czasami w małych seriach produkcyjnych), może być modyfikowany i zmieniany w celu modyfikacji i różnych materiałów.

Ten rodzaj obróbki jest znacznie bardziej precyzyjny i zastąpił tradycyjną obróbkę (choć nie całkowicie) w produkcji, wytwarzaniu i produkcji przemysłowej. Wykorzystuje współrzędne matematyczne i moc obliczeniową, aby osiągnąć ten sam cel z największą dokładnością. W szczególności, komputerowe sterowanie numeryczne wykorzystuje współrzędne kartezjańskie. Są to współrzędne przestrzenne – w kilku wymiarach – wykorzystujące współrzędne i osie. Automatyzacja maszyn do obróbki skrawaniem kontroluje ich cięcie, wytaczanie, wiercenie lub inne operacje za pomocą sterowania numerycznego komputera, który odczytuje współrzędne. Współrzędne te zostały wyznaczone przez inżynierów w cyfrowym rysunku i projekcie produktu.

Jak działa obróbka CNC?

Obróbka CNC wykorzystuje procesy subtraktywne, co oznacza, że surowiec jest obrabiany do ostatecznej formy poprzez odejmowanie i usuwanie materiału. Otwory są wiercone, partie i ścieżki są nawiercane, a materiał metalowy jest kształtowany w nowy materiał o różnych stożkach, średnicach i kształtach.

W przypadku produkcji subtraktywnej kształty uzyskuje się poprzez odejmowanie materiału. Kontrastuje to z innymi rodzajami, takimi jak produkcja addytywna – gdzie materiały są dodawane, nakładane warstwami i odkształcane do określonego kształtu. Kontrastuje to również z formowaniem wtryskowym, w którym materiał jest wtryskiwany w innym stanie skupienia, przy użyciu formy i formowany do określonego kształtu.

Obróbka CNC jest wszechstronna i może być stosowana z różnymi materiałami, w tym metalami, tworzywami sztucznymi, drewnem, szkłem, pianką i innymi materiałami kompozytowymi. Ta wszechstronność sprawiła, że obróbka CNC stała się popularnym wyborem w wielu branżach, umożliwiając projektantom i inżynierom wydajne i precyzyjne wytwarzanie produktów.

Jakie branże wykorzystują obróbkę CNC?

Obróbka CNC jest szeroko stosowana w różnych branżach. Jest powszechna w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, elektronice użytkowej, robotyce, rolnictwie i innych dziedzinach, w których często wykorzystuje się części metalowe. Jest również szeroko stosowana w urządzeniach medycznych, artykułach gospodarstwa domowego, energii, ropie i gazie oraz innych zastosowaniach konsumenckich. Jest to jeden z najpopularniejszych procesów produkcyjnych na świecie.