Hur fungerar CNC-fräsmaskinen?

FOR EVERY PURPOSE
Bearbeta aluminium, Rostfritt stål, titan, plast och mycket mer med CNC-portalfräsen. Med vår datorstyrda fräsning kan du producera exakt, exakt och tillförlitligt. Vare sig för verkstaden (hobby, modelltillverkning, tillverkare), handeln (CNC produktion, prototypkonstruktion, serieproduktion). hos oss hittar du rätt fräsdelar för din applikation.

CNC-fräsmaskin

Införandet av datoriserad numerisk kontroll (CNC) has exponentially expanded applications of industrial machines by programmable automation of production and achieving impossible movements performed manually. som cirklar, diagonal lines and other figures complicated that enable the manufacture of parts with highly complex profiles. Detta leder också till optimering av många viktiga variabler i varje tillverkningsprocess: produktivitet, precision, säkerhet, hastighet, repeterbarhet, flexibilitet och minskning av avfall.

Mångfalden av fräsmaskiner som finns idag har bekvämt expanderat till spridningen av deras CNC-utrustade kamrater. Faktiskt, det finns även specialsatser för att omvandla gamla fräsmaskiner till en CNC-fräsmaskin.

I grund och botten, CNC-fräsmaskinerna är väldigt lika de konventionella och har samma rörliga delar, det är, bordet, skärhuvudet, spindeln och sido- och tvärslidvagnarna. dock, de har inga spakar eller vevar för att styra dessa rörliga delar, utan snarare en skärm insatt i en panel full av kontroller och en metalllåda som rymmer de elektriska och elektroniska komponenterna som reglerar driften av motorer som är avsedda att utföra samma arbete som de gjorde. spakarna och vevarna på de gamla maskinerna. Bland dessa komponenter finns CNC, som är en dator som huvudsakligen ansvarar för fräsmaskinens rörelser genom motsvarande mjukvara. Kombinationen av elektronik och drivmotorer eller servomotorer är kapabel att uppnå alla möjliga fräsoperationer.

CNC-bearbetning av portalfräsmaskin

För att förstå rörelsekontrollen som utövas av CNC, vi ska kort gå igenom hur en konventionell fräsmaskin fungerar.

Figuren schematiskt visar en typisk fräsmaskin. I denna typ av maskin, vevarna aktiverar de rörliga delarna manuellt så att skärverktyget (fräs) rör sig linjärt i minst tre axlar, som kallas huvudaxlar:

X-axel: horisontellt och parallellt med delens klämyta. Det är förknippat med rörelsen i fräsbordets längsgående horisontella plan.

Y-axel: bildar en trihedron i direkt riktning med X- och Z-axlarna. Det är förknippat med rörelsen i fräsbordets horisontella tvärplan.

Z-axel: där fräsen är monterad, det är den som har skärkraften och kan anta olika positioner beroende på huvudets möjligheter. Det är förknippat med den vertikala förskjutningen av maskinhuvudet.

Om fräsen har ett fast bord, dessa tre rörelser utförs av spindeln.

dock, det är tydligt att fräsning av mer komplexa delar kommer att kräva ett större antal axlar vars bana inte bara är linjär, men också roterande. Det är vid denna tidpunkt där konceptet CNC kommer in i bilden, ger upphov till en mångfald komplementära axlar som styrs oberoende av varandra och bestäms av rörelsen hos roterande bord och / eller justerbara huvuden. Detta ger upphov till en mängd olika maskinmodeller som tillåter bearbetning av detaljen med olika plan och inflygningsvinklar.

CNC machining cavity of milling machine

I följande figur ser vi ett exempel på en CNC-fräsmaskin med dess grundkomponenter och huvud (X, Y, Z) och kompletterande (B, W) yxor.

1 – Kolumn
2 – Arbetsstycke
3 – Fräsbord, med rörelse i X- och Y-axlarna
4 – Strawberry
5 – Klipphuvud inklusive spindelmotor
6 – CNC kontrollpanel
7 – Kylvätskeslangar
X, Y, Z – Main axes of displacement
B – Komplementär axel för roterande förskjutning av skärhuvudet
W – Komplementär axel för längsgående förskjutning av skärhuvudet

CNC:ns huvudfunktion är att kontrollera bordets rörelser, de tvärgående och längsgående vagnarna och / eller spindeln längs deras respektive axlar med hjälp av numeriska data. dock, det här är inte allt, eftersom kontrollen av dessa rörelser för att uppnå det önskade slutresultatet kräver perfekt justering och korrekt synkronisering mellan olika enheter och system som ingår i varje CNC-process. Dessa inkluderar huvudaxlarna och de kompletterande axlarna, transmissionssystemet, arbetsstyckets fastspänningssystem och verktygsväxlarna, var och en presenterar sina modaliteter och variabler som också måste fastställas korrekt.

Denna rigorösa kontroll utförs av programvara som levereras med fräsmaskinen och är baserad på ett av de numeriska CNC-programmeringsspråken, som ISO, HEIDENHAIN, Fagor, Fanuc, SINUMERIK och Siemens. Denna programvara innehåller nummer, bokstäver och andra symboler – till exempel, G- och M-koderna – som är kodade i ett lämpligt format för att definiera ett instruktionsprogram som kan utföra en specifik uppgift. G-koder är maskinrörelsefunktioner (snabba rörelser, foder, radiella matningar, pausar, cykler), medan M-koder är diverse funktioner som krävs för att bearbeta delar, men är inte maskinrörelse. (spindelstart och stopp, verktygsbyte, kylvätska, programstopp, etc.). Av detta följer att för att manövrera och programmera denna typ av maskin krävs grundläggande kunskaper i bearbetningsoperationer på konventionell utrustning, grundläggande kunskaper i matematik, teknisk ritning och hantering av mätinstrument.

Milling impeller processing of milling machine

Currently the use of CAD (datorstödd design) och CAM (datorstödd tillverkning) programs is an almost mandatory complement to any CNC machine, therefore. Allmänt, tillverkningen av en del innebär en kombination av tre typer av programvara:

CAD: gör utformningen av delen.
KAM: beräknar axlarnas förskjutningar för bearbetningen av detaljen och adderar matningshastigheterna, rotationshastigheter och olika skärverktyg.
Styrmjukvara (medföljer maskinen): tar emot instruktionerna från CAM och utför order att flytta fräsmaskinens rörliga delar i enlighet med dessa instruktioner.
Följande video illustrerar tillverkningen av en del med CAD / KAM:
CNC-fräsmaskiner är speciellt anpassade för fräsning av profiler, hålrum, ytkonturer och stansningsoperationer, där två eller tre axlar på fräsbordet måste styras samtidigt. Även om, beroende på maskinens komplexitet och den genomförda programmeringen, CNC-fräsmaskiner kan arbeta automatiskt, vanligtvis krävs en operatör för att byta knivar, samt att montera och demontera arbetsstyckena.

Branscher som rutinmässigt använder CNC-fräsmaskiner inkluderar bilindustrin (design av motorblock, formar, och diverse komponenter), flyg (flygplansturbiner), och elektronik (mögel och prototypframställning), samt tillverkning av maskiner, instrument och elektriska komponenter.

Let’s see in this video some types of CNC milling machines, as well as working examples.