Beth yw peiriannau CNC?

Hanes Peiriannau CNC
Ystyrir John T. Parsons (1913-2007) o Parsons Corporation yn Traverse City, MI yn arloeswr y rheolaeth rifiadol, rhagflaenydd y peiriant CNC modern.Am ei waith, mae John Parsons wedi cael ei alw yn dad yr 2il chwyldro diwydiannol.Roedd angen iddo gynhyrchu llafnau hofrennydd cymhleth a sylweddolodd yn gyflym mai cysylltu peiriannau â chyfrifiaduron oedd dyfodol gweithgynhyrchu.Heddiw gellir dod o hyd i rannau a weithgynhyrchir gan CNC ym mron pob diwydiant.Oherwydd peiriannau CNC, mae gennym nwyddau llai costus, amddiffyniad cenedlaethol cryfach a safon byw uwch nag sy'n bosibl mewn byd nad yw'n ddiwydiannol.Yn yr erthygl hon, byddwn yn archwilio tarddiad y peiriant CNC, gwahanol fathau o beiriannau CNC, rhaglenni peiriant CNC ac arferion cyffredin gan siopau peiriannau CNC.

Peiriannau Cyfarfod Cyfrifiadur
Ym 1946, roedd y gair “cyfrifiadur” yn golygu peiriant cyfrifo a weithredir â cherdyn dyrnu.Er mai dim ond un llafn gwthio yr oedd Parsons Corporation wedi'i wneud o'r blaen, argyhoeddodd John Parsons Sikorsky Hofrennydd y gallent gynhyrchu templedi hynod fanwl gywir ar gyfer cydosod a gweithgynhyrchu llafn gwthio.Yn y pen draw, dyfeisiodd ddull cyfrifiadurol cerdyn dyrnu i gyfrifo pwyntiau ar lafn rotor hofrennydd.Yna roedd ganddo weithredwyr yn troi'r olwynion i'r pwyntiau hynny ar beiriant melino Cincinnati.Cynhaliodd gystadleuaeth am enw'r broses newydd hon a rhoddodd $50 i'r person a fathodd “Rheolaeth Rhifol” neu NC.

Ym 1958, fe ffeiliodd batent i gysylltu'r cyfrifiadur â'r peiriant.Cyrhaeddodd ei gais am batent dri mis cyn MIT, a oedd yn gweithio ar y cysyniad yr oedd wedi'i ddechrau.Defnyddiodd MIT ei gysyniadau i wneud yr offer gwreiddiol ac is-drwyddedwyd trwyddedai Mr Parsons (Bendix) i IBM, Fujitusu, a GE, ymhlith eraill.Roedd cysyniad y CC yn araf i ddal ymlaen.Yn ôl Mr Parsons, pobl gyfrifiadurol yn lle gweithgynhyrchu pobl oedd y bobl oedd yn gwerthu'r syniad.Erbyn dechrau'r 1970au, fodd bynnag, roedd byddin yr UD ei hun yn poblogeiddio'r defnydd o gyfrifiaduron y CC trwy eu hadeiladu a'u prydlesu i nifer o weithgynhyrchwyr.Esblygodd y rheolydd CNC ochr yn ochr â'r cyfrifiadur, gan yrru mwy a mwy o gynhyrchiant ac awtomeiddio i brosesau gweithgynhyrchu, yn enwedig peiriannu.

Beth yw peiriannu CNC?
Mae peiriannau CNC yn gwneud rhannau ledled y byd ar gyfer bron pob diwydiant.Maen nhw'n creu pethau allan o blastigau, metelau, alwminiwm, pren a llawer o ddeunyddiau caled eraill.Mae'r gair “CNC” yn sefyll am Reoli Rhifyddol Cyfrifiadurol, ond heddiw mae pawb yn ei alw'n CNC.Felly, sut ydych chi'n diffinio peiriant CNC?Mae gan bob peiriant rheoli mudiant awtomataidd dair elfen sylfaenol - swyddogaeth orchymyn, system gyrru / symud, a system adborth.Peiriannu CNC yw'r broses o ddefnyddio offeryn peiriant sy'n cael ei yrru gan gyfrifiadur i gynhyrchu rhan allan o ddeunydd solet mewn siâp gwahanol.

Mae'r CNC yn dibynnu ar gyfarwyddiadau digidol a wneir fel arfer ar feddalwedd Gweithgynhyrchu gyda Chymorth Cyfrifiadur (CAM) neu Ddylunio â Chymorth Cyfrifiadur (CAD) fel SolidWorks neu MasterCAM.Mae'r meddalwedd yn ysgrifennu cod G y gall y rheolwr ar y peiriant CNC ei ddarllen.Mae'r rhaglen gyfrifiadurol ar y rheolydd yn dehongli'r dyluniad ac yn symud offer torri a/neu'r darn gwaith ar echelinau lluosog i dorri'r siâp a ddymunir o'r darn gwaith.Mae'r broses dorri awtomataidd yn llawer cyflymach ac yn fwy cywir na symudiad offer a darnau gwaith â llaw sy'n cael ei wneud â liferi a gerau ar offer hŷn.Mae peiriannau CNC modern yn dal offer lluosog ac yn gwneud sawl math o doriadau.Mae nifer yr awyrennau symud (echelinau) a'r nifer a'r mathau o offer y gall y peiriant eu cyrchu'n awtomatig yn ystod y broses beiriannu yn pennu pa mor gymhleth y gall darn gwaith CNC ei wneud.

Sut i Ddefnyddio Peiriant CNC?
Rhaid i beirianwyr CNC ennill sgiliau mewn rhaglennu a gweithio metel i wneud defnydd llawn o bŵer peiriant CNC.Mae ysgolion masnach dechnegol a rhaglenni prentisiaeth yn aml yn dechrau myfyrwyr ar turnau â llaw i gael teimlad o sut i dorri metel.Dylai'r peiriannydd allu rhagweld y tri dimensiwn.Heddiw mae meddalwedd yn ei gwneud hi'n haws nag erioed i wneud rhannau cymhleth, oherwydd gellir tynnu siâp y rhan yn rhithwir ac yna gall meddalwedd awgrymu llwybrau offer i wneud y rhannau hynny.

Math o Feddalwedd a Ddefnyddir yn Gyffredin yn y Broses Peiriannu CNC
Lluniadu gyda Chymorth Cyfrifiadur (CAD)
Meddalwedd CAD yw'r man cychwyn ar gyfer y rhan fwyaf o brosiectau CNC.Mae yna lawer o wahanol becynnau meddalwedd CAD, ond mae pob un yn cael ei ddefnyddio i greu dyluniadau.Mae rhaglenni CAD poblogaidd yn cynnwys AutoCAD, SolidWorks, a Rhino3D.Mae yna hefyd atebion CAD yn y cwmwl, ac mae rhai yn cynnig galluoedd CAM neu'n integreiddio â meddalwedd CAM yn well nag eraill.

Gweithgynhyrchu gyda Chymorth Cyfrifiadur (CAM)
Mae peiriannau CNC yn aml yn defnyddio rhaglenni a grëwyd gan feddalwedd CAM.Mae CAM yn caniatáu i ddefnyddwyr sefydlu “coeden swyddi” i drefnu llif gwaith, gosod llwybrau offer a rhedeg efelychiadau torri cyn i'r peiriant wneud unrhyw dorri go iawn.Yn aml, mae rhaglenni CAM yn gweithio fel ychwanegion i feddalwedd CAD ac yn cynhyrchu cod-g sy'n dweud wrth offer CNC a rhannau symudol y gweithle ble i fynd.Mae dewiniaid mewn meddalwedd CAM yn ei gwneud hi'n haws nag erioed i raglennu peiriant CNC.Mae meddalwedd CAM poblogaidd yn cynnwys Mastercam, Edgecam, OneCNC, HSMWorks, a Solidcam.Mae Mastercam ac Edgecam yn cyfrif am bron i 50% o gyfran y farchnad CAM pen uchel yn ôl adroddiad yn 2015.

Beth yw Rheolydd Rhifol Wedi'i Ddosbarthu?
Rheolaeth Rhifol Uniongyrchol a ddaeth yn Rheolaeth Rhifol Wedi'i Ddosbarthu (DNC)
Defnyddiwyd Rheolaethau Rhifol Uniongyrchol i reoli rhaglenni NC a pharamedrau peiriannau.Roedd yn caniatáu i raglenni symud dros rwydwaith o gyfrifiadur canolog i gyfrifiaduron ar fwrdd a elwir yn unedau rheoli peiriannau (MCU).Fe'i gelwid yn wreiddiol yn “Rheolaeth Rhifol Uniongyrchol,” roedd yn osgoi'r angen am dâp papur, ond pan aeth y cyfrifiadur i lawr, aeth ei holl beiriannau i lawr.

Mae Distributed Numerical Control yn defnyddio rhwydwaith o gyfrifiaduron i gydlynu gweithrediad peiriannau lluosog trwy fwydo rhaglen i'r CNC.Mae cof CNC yn dal y rhaglen a gall y gweithredwr gasglu, golygu a dychwelyd y rhaglen.

Gall rhaglenni DNC modern wneud y canlynol:
● Golygu – Yn gallu rhedeg un rhaglen CC tra bod eraill yn cael eu golygu.
● Cymharu – Cymharwch raglenni CC gwreiddiol a rhai wedi'u golygu ochr yn ochr a gweld y golygiadau.
● Ailgychwyn – Pan fydd teclyn yn torri, gellir stopio'r rhaglen ac ailddechrau lle mae'n gadael.
● Olrhain swyddi – Gall gweithredwyr glocio i mewn i swyddi ac olrhain gosod ac amser rhedeg, er enghraifft.
● Arddangos lluniadau – Dangos lluniau, lluniadau CAD o offer, gosodiadau a rhannau gorffeniadau.
● Rhyngwynebau sgrin uwch - Peiriannu un cyffwrdd.
● Rheoli cronfeydd data uwch – Trefnu a chynnal data lle y gellir ei adfer yn hawdd.

Casglu Data Gweithgynhyrchu (MDC)
Gall meddalwedd MDC gynnwys holl swyddogaethau meddalwedd DNC ynghyd â chasglu data ychwanegol a'i ddadansoddi ar gyfer effeithiolrwydd offer cyffredinol (OEE).Mae Effeithiolrwydd Offer Cyffredinol yn dibynnu ar y canlynol: Ansawdd - nifer y cynhyrchion sy'n bodloni safonau ansawdd o'r holl gynhyrchion a gynhyrchir Argaeledd - y cant o'r amser a gynlluniwyd y mae offer penodedig yn gweithio neu'n cynhyrchu rhannau Perfformiad - cyflymder rhedeg gwirioneddol o'i gymharu â rhedeg arfaethedig neu ddelfrydol cyfradd yr offer.

OEE = Ansawdd x Argaeledd x Perfformiad
Mae OEE yn fetrig perfformiad allweddol (KPI) ar gyfer llawer o siopau peiriannau.

Atebion Monitro Peiriannau
Gellir ymgorffori meddalwedd monitro peiriannau i mewn i feddalwedd DNC neu MDC neu ei brynu ar wahân.Gyda datrysiadau monitro peiriannau, mae data peiriannau fel setup, amser rhedeg, ac amser segur yn cael eu casglu'n awtomatig a'u cyfuno â data dynol megis codau rheswm i ddarparu dealltwriaeth hanesyddol ac amser real o sut mae swyddi'n rhedeg.Mae peiriannau CNC modern yn casglu cymaint â 200 math o ddata, a gall meddalwedd monitro peiriannau wneud y data hwnnw'n ddefnyddiol i bawb o lawr y siop i'r llawr uchaf.Mae cwmnïau fel Memex yn cynnig meddalwedd (Tempus) sy'n cymryd data o unrhyw fath o beiriant CNC ac yn ei roi mewn fformat cronfa ddata safonol y gellir ei arddangos mewn siartiau a graffiau ystyrlon.Gelwir safon data a ddefnyddir gan y rhan fwyaf o atebion monitro peiriannau sydd wedi ennill tir yn UDA yn MTConnect.Heddiw mae llawer o offer peiriant CNC newydd yn dod â chyfarpar i ddarparu data yn y fformat hwn.Gall peiriannau hŷn barhau i ddarparu gwybodaeth werthfawr gydag addaswyr.Mae monitro peiriannau ar gyfer peiriannau CNC wedi dod yn brif ffrwd yn ystod yr ychydig flynyddoedd diwethaf, ac mae datrysiadau meddalwedd newydd bob amser yn cael eu datblygu.

Beth yw'r gwahanol fathau o beiriannau CNC?
Mae yna lawer o wahanol fathau o beiriannau CNC heddiw.Mae peiriannau CNC yn offer peiriant sy'n torri neu'n symud deunydd fel y'i rhaglennwyd ar y rheolydd, fel y disgrifir uchod.Gall y math o dorri amrywio o dorri plasma i dorri laser, melino, llwybro, a turnau.Gall peiriannau CNC hyd yn oed godi a symud eitemau ar linell gydosod.

Isod mae mathau sylfaenol o beiriannau CNC:
turnau:Mae'r math hwn o CNC yn troi'r darn gwaith ac yn symud yr offeryn torri i'r darn gwaith.Mae turn sylfaenol yn 2-echel, ond gellir ychwanegu llawer mwy o echelinau i gynyddu cymhlethdod y toriad posibl.Mae'r deunydd yn cylchdroi ar werthyd ac yn cael ei wasgu yn erbyn offeryn malu neu gerfio sy'n gwneud y siâp a ddymunir.Defnyddir turnau i wneud gwrthrychau cymesurol fel sfferau, conau, neu silindrau.Mae llawer o beiriannau CNC yn aml-swyddogaeth ac yn cyfuno pob math o dorri.

Llwybryddion:Defnyddir llwybryddion CNC fel arfer i dorri dimensiynau mawr mewn pren, metel, cynfasau a phlastigau.Mae llwybryddion safonol yn gweithredu ar gyfesurynnau 3-echel, fel y gallant dorri mewn tri dimensiwn.Fodd bynnag, gallwch hefyd brynu peiriannau 4,5 a 6-echel ar gyfer modelau prototeip a siapiau cymhleth.

Melino:Mae peiriannau melino â llaw yn defnyddio olwynion llaw a sgriwiau plwm i gyfleu teclyn torri ar ddarn gwaith.Mewn melin CNC, mae'r CNC yn symud sgriwiau pêl cywirdeb uchel i'r union gyfesurynnau a raglennwyd yn lle hynny.Mae peiriannau melin CNC yn dod mewn amrywiaeth eang o feintiau a mathau a gallant redeg ar echelinau lluosog.

Torwyr Plasma:Mae'r torrwr plasma CNC yn defnyddio laser pwerus i dorri.Mae'r rhan fwyaf o dorwyr plasma yn torri siapiau wedi'u rhaglennu allan o ddalen neu blât.

Argraffydd 3D:Mae argraffydd 3D yn defnyddio'r rhaglen i ddweud wrtho ble i osod darnau bach o ddeunydd i adeiladu'r siâp a ddymunir.Mae rhannau 3D yn cael eu hadeiladu fesul haen gyda laser i gadarnhau'r hylif neu'r pŵer wrth i'r haenau dyfu.

Peiriant dewis a gosod:Mae peiriant “dewis a gosod” CNC yn gweithio'n debyg i lwybrydd CNC, ond yn lle torri deunydd, mae gan y peiriant lawer o ffroenellau bach sy'n codi cydrannau gan ddefnyddio gwactod, yn eu symud i'r lleoliad dymunol a'u rhoi i lawr.Defnyddir y rhain i wneud byrddau, mamfyrddau cyfrifiaduron a gwasanaethau trydanol eraill (ymhlith pethau eraill.)

Gall Peiriannau CNC wneud llawer o bethau.Heddiw gellir rhoi technoleg gyfrifiadurol bron ar beiriant y gellir ei ddychmygu.Mae'r CNC yn disodli'r rhyngwyneb dynol sydd ei angen i symud rhannau peiriant i gael y canlyniad a ddymunir.Mae CNC heddiw yn gallu dechrau gyda deunydd crai, fel bloc o ddur, a gwneud rhan gymhleth iawn gyda goddefiannau manwl gywir ac ailadroddadwyedd anhygoel.

Rhoi'r Cyfan Gyda'n Gilydd: Sut mae Siopau Peiriannau CNC yn Gwneud Rhannau
Mae gweithredu CNC yn cynnwys y cyfrifiadur (rheolwr) a gosodiad ffisegol.Mae proses siop beiriannau nodweddiadol yn edrych fel hyn:

Mae peiriannydd dylunio yn creu'r dyluniad yn y rhaglen CAD ac yn ei anfon at raglennydd CNC.Mae'r rhaglennydd yn agor y ffeil yn y rhaglen CAM i benderfynu ar yr offer sydd eu hangen ac i greu rhaglen CC ar gyfer y CNC.Mae ef neu hi yn anfon y rhaglen NC i'r peiriant CNC ac yn darparu rhestr o'r gosodiadau offer cywir i weithredwr.Mae gweithredwr gosod yn llwytho'r offer yn ôl y cyfarwyddyd ac yn llwytho'r deunydd crai (neu'r darn gwaith).Yna mae ef neu hi yn rhedeg darnau sampl ac yn eu mesur gydag offer sicrhau ansawdd i wirio bod y peiriant CNC yn gwneud rhannau yn unol â'r fanyleb.Yn nodweddiadol, mae'r gweithredwr gosod yn darparu darn erthygl gyntaf i'r adran ansawdd sy'n gwirio pob dimensiwn ac yn cymeradwyo'r gosodiad.Mae'r peiriant CNC neu beiriannau cysylltiedig yn cael eu llwytho â digon o ddeunydd crai i wneud y nifer a ddymunir o ddarnau, ac mae gweithredwr peiriant yn sefyll o'r neilltu i sicrhau bod y peiriant yn dal i redeg, gan wneud rhannau i'r fanyleb.ac mae ganddo ddeunydd crai.Yn dibynnu ar y swydd, yn aml mae'n bosibl rhedeg peiriannau CNC “allan o oleuadau” heb unrhyw weithredwr yn bresennol.Mae'r rhannau gorffenedig yn cael eu symud i ardal ddynodedig yn awtomatig.

Gall cynhyrchwyr heddiw awtomeiddio bron unrhyw broses o gael digon o amser, adnoddau a dychymyg.Gall deunydd crai fynd i mewn i beiriant a gall rhannau gorffenedig ddod allan wedi'u pecynnu'n barod i fynd.Mae gweithgynhyrchwyr yn dibynnu ar ystod eang o beiriannau CNC i wneud pethau'n gyflym, yn gywir ac yn gost-effeithiol.