CNC დამუშავება არის წარმოების პროცესი, რომლის დროსაც წინასწარ დაპროგრამებული კომპიუტერული პროგრამა კარნახობს ქარხნის ხელსაწყოებისა და დანადგარების მოძრაობას. პროცესის გამოყენება შესაძლებელია რთული დანადგარების ფართო სპექტრის სამართავად, საფქვავი და სახერხი მანქანებიდან დაწყებული, წისქვილებითა და ფრჩხილით დამთავრებული. CNC დამუშავების საშუალებით, სამგანზომილებიანი ჭრის ამოცანების შესრულება შესაძლებელია ერთი ინსტრუქციით.
„კომპიუტერული რიცხვითი კონტროლის“ შემოკლებით, CNC პროცესი ეწინააღმდეგება — და ამით ცვლის — ხელით მართვის შეზღუდვებს, სადაც საჭიროა ცოცხალი ოპერატორები, რათა დამუშავების ხელსაწყოების ბრძანებები ბერკეტების, ღილაკების და ბორბლების მეშვეობით წარმართონ და წარმართონ. დამკვირვებლისთვის, CNC სისტემა შეიძლება ჰგავდეს კომპიუტერის კომპონენტების ჩვეულებრივ ნაკრებს, მაგრამ CNC დამუშავებაში გამოყენებული პროგრამული უზრუნველყოფა და კონსოლები განასხვავებს მას გამოთვლების ყველა სხვა ფორმისგან.
როგორ მუშაობს CNC დამუშავება?
როდესაც CNC სისტემა აქტიურდება, სასურველი ჭრა პროგრამულად იპროგრამება და შესაბამის ხელსაწყოებსა და დანადგარებზე იგზავნება, რომლებიც რობოტის მსგავსად ასრულებენ განსაზღვრულ განზომილებიან დავალებებს.
CNC პროგრამირებისას, რიცხვითი სისტემის კოდის გენერატორი ხშირად ვარაუდობს, რომ მექანიზმები უნაკლოა, შეცდომების შესაძლებლობის მიუხედავად, რაც უფრო მეტად მაშინ ხდება, როდესაც CNC მანქანა ერთდროულად ერთზე მეტი მიმართულებით ჭრისკენ არის მიმართული. ხელსაწყოს განთავსება რიცხვითი მართვის სისტემაში განისაზღვრება შეყვანის სერიით, რომელიც ცნობილია როგორც ნაწილის პროგრამა.
რიცხვითი მართვის აპარატში პროგრამები შეჰყავთ პერფორატორის ბარათებით. ამის საპირისპიროდ, CNC აპარატების პროგრამები კომპიუტერებს პატარა კლავიატურებით მიეწოდება. CNC პროგრამირება კომპიუტერის მეხსიერებაში ინახება. თავად კოდს პროგრამისტები წერენ და რედაქტირებენ. ამიტომ, CNC სისტემები გაცილებით ფართო გამოთვლით შესაძლებლობებს გვთავაზობენ. რაც მთავარია, CNC სისტემები არავითარ შემთხვევაში არ არის სტატიკური, რადგან ახალი მოთხოვნების დამატება უკვე არსებულ პროგრამებს გადამუშავებული კოდის საშუალებით შეუძლია.
CNC მანქანების პროგრამირება
CNC-ში დაზგები რიცხვითი მართვის საშუალებით იმართება, სადაც პროგრამული უზრუნველყოფა განკუთვნილია ობიექტის სამართავად. CNC დამუშავების ენას მონაცვლეობით G-კოდს უწოდებენ და ის იწერება შესაბამისი დაზგის სხვადასხვა ქცევის, როგორიცაა სიჩქარე, მიწოდების სიჩქარე და კოორდინაცია, სამართავად.
ძირითადად, CNC დამუშავება შესაძლებელს ხდის დაზგის ფუნქციების სიჩქარისა და პოზიციის წინასწარ დაპროგრამებას და მათი პროგრამული უზრუნველყოფის საშუალებით განმეორებადი, პროგნოზირებადი ციკლებით შესრულებას, ადამიანი ოპერატორების მცირე ჩართულობით. ამ შესაძლებლობების წყალობით, პროცესი დანერგილია წარმოების სექტორის ყველა სფეროში და განსაკუთრებით სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია ლითონისა და პლასტმასის წარმოების სფეროებში.
დასაწყისისთვის, იგეგმება 2D ან 3D CAD ნახაზი, რომელიც შემდეგ ითარგმნება კომპიუტერულ კოდად CNC სისტემის მიერ შესასრულებლად. პროგრამის შეყვანის შემდეგ, ოპერატორი საცდელად უშვებს მას, რათა დარწმუნდეს, რომ კოდირებაში შეცდომები არ არის.
ღია/დახურული ციკლის დამუშავების სისტემები
პოზიციის კონტროლი განისაზღვრება ღია ან დახურული ციკლის სისტემით. პირველის შემთხვევაში, სიგნალიზაცია კონტროლერსა და ძრავას შორის ერთი მიმართულებით ხორციელდება. დახურული ციკლის სისტემის შემთხვევაში, კონტროლერს შეუძლია უკუკავშირის მიღება, რაც შეცდომის გამოსწორებას შესაძლებელს ხდის. ამრიგად, დახურული ციკლის სისტემას შეუძლია სიჩქარისა და პოზიციის დარღვევების გამოსწორება.
CNC დამუშავებისას მოძრაობა, როგორც წესი, მიმართულია X და Y ღერძების გასწვრივ. ხელსაწყო, თავის მხრივ, პოზიციონირდება და იმართება საფეხუროვანი ან სერვოძრავების მეშვეობით, რომლებიც იმეორებენ G-კოდით განსაზღვრულ ზუსტ მოძრაობებს. თუ ძალა და სიჩქარე მინიმალურია, პროცესი შეიძლება განხორციელდეს ღია ციკლის მართვის საშუალებით. ყველა სხვა შემთხვევაში, დახურული ციკლის კონტროლი აუცილებელია სამრეწველო გამოყენებისთვის, როგორიცაა ლითონის დამუშავება, საჭირო სიჩქარის, თანმიმდევრულობისა და სიზუსტის უზრუნველსაყოფად.
CNC დამუშავება სრულად ავტომატიზირებულია
დღევანდელ CNC პროტოკოლებში, წინასწარ დაპროგრამებული პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით ნაწილების წარმოება ძირითადად ავტომატიზირებულია. მოცემული ნაწილის ზომები დგინდება კომპიუტერული დიზაინის (CAD) პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით და შემდეგ გარდაიქმნება რეალურ მზა პროდუქტად კომპიუტერული წარმოების (CAM) პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით.
ნებისმიერ სამუშაო ნაწილს შეიძლება დასჭირდეს სხვადასხვა ჩარხები, როგორიცაა ბურღები და საჭრელები. ამ საჭიროებების დასაკმაყოფილებლად, დღევანდელი მანქანების უმეტესობა ერთ უჯრედში აერთიანებს რამდენიმე სხვადასხვა ფუნქციას. ალტერნატიულად, ინსტალაცია შეიძლება შედგებოდეს რამდენიმე მანქანისა და რობოტული ხელების ნაკრებისგან, რომლებიც გადააქვთ ნაწილები ერთი აპლიკაციიდან მეორეში, მაგრამ ყველაფერს ერთი და იგივე პროგრამით აკონტროლებენ. კონფიგურაციის მიუხედავად, CNC პროცესი ნაწილების წარმოებაში თანმიმდევრულობის საშუალებას იძლევა, რომლის ხელით რეპლიკაცია რთული, თუ შეუძლებელი არა, იქნებოდა.
CNC მანქანების სხვადასხვა ტიპი
ყველაზე ადრეული რიცხვითი მართვის მანქანები 1940-იანი წლებით თარიღდება, როდესაც ძრავები პირველად გამოიყენეს უკვე არსებული ხელსაწყოების მოძრაობის სამართავად. ტექნოლოგიების განვითარებასთან ერთად, მექანიზმები გაუმჯობესდა ანალოგური კომპიუტერებით და საბოლოოდ ციფრული კომპიუტერებით, რამაც გამოიწვია CNC დამუშავების აღზევება.
დღევანდელი CNC არსენალების დიდი უმრავლესობა სრულიად ელექტრონულია. CNC-ზე მომუშავე ყველაზე გავრცელებულ პროცესებს შორისაა ულტრაბგერითი შედუღება, ნახვრეტების გახვრეტა და ლაზერული ჭრა. CNC სისტემებში ყველაზე ხშირად გამოყენებული მანქანებია:
CNC ფრთები
CNC წისქვილებს შეუძლიათ იმუშაონ ციფრებსა და ასოებზე დაფუძნებული მინიშნებებისგან შემდგარი პროგრამებით, რომლებიც სხვადასხვა მანძილზე წარმართავენ ნაჭრებს. წისქვილისთვის გამოყენებული პროგრამირება შეიძლება დაფუძნებული იყოს G-კოდზე ან წარმოების გუნდის მიერ შემუშავებულ რაიმე უნიკალურ ენაზე. ძირითადი წისქვილები შედგება სამღერძიანი სისტემისგან (X, Y და Z), თუმცა უახლესი წისქვილების უმეტესობას შეუძლია სამი დამატებითი ღერძის განთავსება.
სახარატო დაზგები
სახრახნო დაზგებში ნაჭრები იჭრება წრიული მიმართულებით ინდექსირებადი ხელსაწყოების გამოყენებით. CNC ტექნოლოგიის გამოყენებით, სახრახნო დაზგების მიერ გამოყენებული ჭრა ხორციელდება სიზუსტით და მაღალი სიჩქარით. CNC სახრახნო დაზგები გამოიყენება რთული კონსტრუქციების შესაქმნელად, რაც შეუძლებელი იქნებოდა მანქანის ხელით მომუშავე ვერსიებზე. საერთო ჯამში, CNC-ზე მომუშავე ფრეზებისა და სახრახნო დაზგების მართვის ფუნქციები მსგავსია. პირველის მსგავსად, სახრახნო დაზგების მართვა შესაძლებელია G-კოდით ან უნიკალური საკუთრების კოდით. თუმცა, CNC სახრახნო დაზგების უმეტესობა შედგება ორი ღერძისგან - X და Z.
პლაზმური საჭრელები
პლაზმურ საჭრელში მასალა იჭრება პლაზმური სანთლით. ეს პროცესი, ძირითადად, ლითონის მასალებზე გამოიყენება, თუმცა მისი გამოყენება სხვა ზედაპირებზეც შეიძლება. ლითონის დასაჭრელად საჭირო სიჩქარისა და სითბოს მისაღებად, პლაზმა წარმოიქმნება შეკუმშული ჰაერის გაზისა და ელექტრული რკალების კომბინაციით.
ელექტრო განმუხტვის მანქანები
ელექტროგანმუხტვის დამუშავება (EDM) — რომელსაც მონაცვლეობით შტამპის ჩაძირვისა და ნაპერწკლის დამუშავებას უწოდებენ — არის პროცესი, რომლის დროსაც სამუშაო ნაწილებს ელექტრული ნაპერწკლების გამოყენებით გარკვეული ფორმების მიცემა. EDM-ის დროს, ორ ელექტროდს შორის დენის განმუხტვა ხდება და ეს კონკრეტული სამუშაო ნაწილის მონაკვეთებს აშორებს.
როდესაც ელექტროდებს შორის სივრცე მცირდება, ელექტრული ველი უფრო ინტენსიური ხდება და შესაბამისად, უფრო ძლიერი, ვიდრე დიელექტრიკი. ეს შესაძლებელს ხდის დენის გავლას ორ ელექტროდს შორის. შესაბამისად, თითოეული ელექტროდი სამუშაო ნაწილის ნაწილებს აშორებს. ელექტროდენოვანი დენის ქვეტიპებია:
● მავთულის ელექტრონულად გამტარი ელექტრონულად გამტარი მოწყობილობა, რომლის დროსაც ნაპერწკლოვანი ეროზია გამოიყენება ელექტრონულად გამტარი მასალის ნაწილების მოსაშორებლად.
● Sinker EDM, სადაც ელექტროდი და სამუშაო ნაწილი ჩასხმულია დიელექტრულ სითხეში ნაწილის ფორმირების მიზნით.
გამორეცხვის სახელით ცნობილ პროცესში, თითოეული დასრულებული ნაწილის ნარჩენებს თხევადი დიელექტრიკი გაიტანს, რომელიც ორ ელექტროდს შორის დენის შეწყვეტის შემდეგ ჩნდება და მიზნად ისახავს ნებისმიერი შემდგომი ელექტრული მუხტის აღმოფხვრას.
წყლის ჭავლური საჭრელები
CNC დამუშავებისას წყლის ჭავლები არის ხელსაწყოები, რომლებიც ჭრიან მყარ მასალებს, როგორიცაა გრანიტი და ლითონი, წყლის მაღალი წნევის გამოყენებით. ზოგიერთ შემთხვევაში, წყალი ერევა ქვიშას ან სხვა ძლიერ აბრაზიულ ნივთიერებას. ქარხნული დანადგარის ნაწილები ხშირად ამ პროცესის მეშვეობით ყალიბდება.
წყლის ჭავლები გამოიყენება, როგორც გამაგრილებელი ალტერნატივა იმ მასალებისთვის, რომლებიც ვერ უძლებენ სხვა CNC მანქანების სიცხეზე ინტენსიურ პროცესებს. შესაბამისად, წყლის ჭავლები გამოიყენება სხვადასხვა სექტორში, როგორიცაა აერონავტიკა და სამთო მრეწველობა, სადაც პროცესი ძლიერია კვეთისა და ჭრისთვის, სხვა ფუნქციებთან ერთად. წყლის ჭავლური საჭრელები ასევე გამოიყენება იმ აპლიკაციებისთვის, რომლებიც მოითხოვს მასალის ძალიან რთულ ჭრას, რადგან სითბოს ნაკლებობა ხელს უშლის მასალის შინაგანი თვისებების ნებისმიერ ცვლილებას, რაც შეიძლება გამოწვეული იყოს ლითონის ჭრით.
CNC მანქანების სხვადასხვა ტიპი
როგორც CNC აპარატის ვიდეო დემონსტრაციების უამრავმა ჩვენებამ აჩვენა, სისტემა გამოიყენება სამრეწველო ტექნიკის პროდუქტებისთვის ლითონის ნაწილების ძალიან დეტალური ჭრის დასამზადებლად. ზემოაღნიშნული აპარატების გარდა, CNC სისტემებში გამოყენებული სხვა ხელსაწყოები და კომპონენტებია:
● საქარგავ მანქანები
● ხის ფრაზები
● კოშკურის დამრტყმელები
● მავთულის მოსახვევი მანქანები
● ქაფის საჭრელები
● ლაზერული საჭრელები
● ცილინდრული საფქვავები
● 3D პრინტერები
● მინის საჭრელები
როდესაც სამუშაო ნაჭერზე სხვადასხვა დონეზე და კუთხით რთული ჭრილების გაკეთებაა საჭირო, ეს ყველაფერი CNC მანქანაზე რამდენიმე წუთში შეიძლება შესრულდეს. თუ მანქანა სწორი კოდით არის დაპროგრამებული, მანქანის ფუნქციები პროგრამული უზრუნველყოფის მიერ განსაზღვრული ნაბიჯების შესრულებას უზრუნველყოფს. იმ პირობით, რომ ყველაფერი დიზაინის შესაბამისად არის კოდირებული, პროცესის დასრულების შემდეგ უნდა გამოჩნდეს დეტალური და ტექნოლოგიური ღირებულების მქონე პროდუქტი.
გამოქვეყნების დრო: 2021 წლის 31 მარტი
