ما هي ماكينات CNC وكيف يتم اختيارها؟

آلات CNC هي الأداة الرئيسية لتصنيع الأجزاء بكميات كبيرة. إنه عنصر مهم في أنظمة التصميم بمساعدة الكمبيوتر. مبدأ إنشاء CNC هو تبسيط إنتاج الأجزاء المتشابهة.

آلة CNC - جهاز ذو تحكم رقمي. ميزتها الرئيسية هي نسخ سهل لأجزاء متشابهة وأحادية النوع: صورة برنامج مسجلة في ذاكرة القراءة فقط ، وفقًا لها يتم طحن الأجزاء ونشرها من قطع العمل الموضوعة في منطقة العمل باستخدام آلية تغذية الناقل. تتميز الآلات المزودة بمسدس بلازما بالليزر ، والتي تقوم بقطع سلس تمامًا لقطع العمل الأولية والثانوية ، بإنتاجية عالية. انخفاض طفيف من حيث المعدات التكنولوجية هي آلات الخراطة والطحن التي تقوم بإجراء الخراطة والنشارة والتوسيع (الثقب) لقطع العمل بدون ليزر (بمساعدة القواطع).

في آلات CNC الحديثة ، ليست هناك حاجة لتوصيل جهاز كمبيوتر خارجي أو كمبيوتر محمول - يتم لعب دور المبرمج الأولي (الذي يتحكم فيه المشغل) الذي يحدد المعلمات بواسطة كمبيوتر صغير مثبت في حجرة آلة محمية من الضوضاء الكهربائية. يمكن أيضًا توصيل آلات CNC الحديثة بشبكة خادم محلي (LSS) عبر واجهة LAN والتحكم فيها من أي جهاز كمبيوتر في إقليم المؤسسة ، والذي يُسمح بالوصول إلى هذا الجهاز من قبل مسؤول الشبكة ، حيث كان يعمل منذ 20 عامًا سنوات ، على سبيل المثال ، مع طابعات الشبكة والماسحات الضوئية.

يتسم هيكل ماكينة CNC بأن الجزء التقني (الكهروميكانيكي) متصل بشكل صارم بالوحدة الإلكترونية (ECU) وفي نفس الوقت يتم فصله عنها في المساحة الداخلية المحدودة للوحدة... تتمثل إحدى ميزات تصميم وحدة CNC في حماية (حماية) وحدة التحكم الإلكترونية من التداخل الناتج عن الدوائر الكهروميكانيكية في منطقة العمل ومنطقة تبديل وضع التشغيل. يمكن أن يؤدي هذا التداخل إلى "هدم" البرنامج ، وبالتالي ، لا تتم إزالة الكمبيوتر الشخصي على اللوحة الواحدة من الميكانيكا الإلكترونية (المحركات ، وأجهزة الاستشعار) فحسب ، بل يتم وضعه أيضًا في صندوق فولاذي محمي ، وهو مؤرض بشكل موثوق به وسيصبح تقريبًا بالكامل القضاء على الكهرباء الساكنة والضوضاء من دخول وحدة المعالجة المركزية والأجهزة الإلكترونية الحيوية الأخرى.التحكم في وحدة CNC.

ميزة آلة المنزل الصغيرة هي أن إنه حل جيد للمهنيين الشباب الذين بدأوا في إتقان أساسيات العمل كمشغل ماكينة CNC... يتم تصنيف ماكينات CNC وفقًا لقائمة العمليات المنفذة ووفقًا لخصائص نظام التحكم. على الرغم من الانطباع الأول والمخادع للمبتدئين بأن هذا "الوحش" صعب للغاية ، فإن إتقان تقنيات العمل الأساسية يمكن أن يستغرق من نصف ساعة إلى عدة ساعات. يمكن للمبتدئين أن يؤلفوا بسرعة أول خوارزمية خاصة به لمعالجة الأجزاء ، وهي عملية الإنتاج التي يهتم بها. على سبيل المثال ، يحتاج إلى إنشاء حامل لمولد بمحرك على دراجة - على مثل هذه الآلة سوف يرسمه ويقطعه ويطحنه بسرعة.

يمكن لآلات CNC أن تعمل على الحجر ، والخشب ومشتقاته ، والمعادن غير الحديدية ، والصلب ، والبلاستيك ، والمركب. يتم تحديد كل شيء فقط من خلال قوة محرك المغزل - في مثل هذه الوحدة ، تكون الوحدة الوظيفية الرئيسية للقيادة. القيمة الثانية لاختيار مادة قطعة العمل هي الطول والقطر وطلاء قواطع الصلب - على سبيل المثال ، إذا كانت الآلة تقوم بالطحن. إذا كنت تتعامل مع آلة حفر ، فغالبًا ما يتم الجمع بين إمكانياتها وإمكانيات وحدة الطحن. يتم تنفيذ عمل آلة النشر بواسطة آلة الطحن ، ويتم تنفيذ عمل آلة الحفر بواسطة المخرطة.

هذه الآلات متعددة الأغراض: فهي تجمع بين إمكانات العالمية (تقطع الوحدة وتطحن ، وتثقب الأجزاء في إسقاطات مختلفة) ، وسطح المكتب (لا يزيد وزنها عن عدة عشرات من الكيلوجرامات ، وتناسب طاولة العمل مع مساحة سطح طاولة تبلغ 2 م 2). لا تتجاوز قوة محرك المغزل لمعالجة البلاستيك والخشب ، كقاعدة عامة ، عدة مئات من الواط في الساعة المستهلكة من التيار الكهربائي. بالنسبة للمعادن غير الحديدية ، يلزم بالفعل طاقة تصل إلى كيلووات ، وللصلب - 1.5-2 كيلو واط. غالبًا لا توجد إشارة إلى أنواع معينة من المواد في آلة متعددة الأغراض. وفقًا لذلك ، من الضروري شراء القواطع ، والمثاقب ، والتيجان ، وشفرات المنشار المصنوعة من الفولاذ عالي السرعة ، وكذلك مع المواد الكاشطة.

وفقًا لأنواع المعالجة ، يوفر تصنيف آلات CNC للأجهزة الأفقية (قطع الأجزاء في وضع "الكذب") والعمودية (على العكس من ذلك ، تعمل هذه الأجهزة مع الأجزاء "الدائمة" ، والقطع لأعلى ولأسفل). تقوم الوحدات المدمجة بقطع وحفر الأجزاء في الطائرات الثلاث.

يعتبر نظام التحكم في ماكينات CNC من خصائص "الكمبيوتر" المعتادة ، مثل: عدد ميغا هرتز لكل من نوى المعالج ، وعدد النوى ، وكذلك عدد ميغا بايت (أو جيجابايت) من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM ، ذاكرة الوصول العشوائي). كجهاز تخزين ، كما هو الحال في أجهزة الكمبيوتر المكتبية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة التقليدية ، محرك أقراص مغناطيسي بصري ("قرص صلب") أو SSD (قرص صلب الحالة) أو ذاكرة eMMC (كما هو الحال في أجهزة الكمبيوتر المحمولة أحادية اللوحة والأجهزة اللوحية والهواتف الذكية التي أداء الأعمال المكتبية بشكل رئيسي).

ومع ذلك ، لن تظهر أي أجهزة بشكل كامل حتى يتم تثبيت برنامج التحكم عليها. تستخدم آلات CNC المحمولة الحديثة نظام تشغيل يعتمد على البرامج الأساسية والرسومات لينكس أو ويندوز: لأغراض الإنتاج ، يتم "خياطة" إصدار خاص "مختلط" في ذاكرة الجهاز ، تم إنشاؤه خصيصًا للعمل ، وليس ، على سبيل المثال ، لتصفح الويب الكامل أو تشغيل الألعاب أو مشاهدة مقاطع الفيديو. يمكنك فقط معالجة التفاصيل فيه ، لأنه غير متوفر لأي شيء آخر.

موديل 1325 - واحدة من أفضل آلات CNC ، مصممة كجهاز للمبتدئين لإتقان مهارات متخصص في الأدوات الآلية. تكاليف صيانة منخفضة - تنتمي إلى فئة البداية (للمبتدئين). ينفذ نقش ثلاثي المحاور للفراغات الخشبية. قادرة على تطبيق أنماط بسيطة مع التناظر الثنائي. ليست هناك حاجة إلى تدريب خاص للمبتدئين عند العمل على مثل هذا الجهاز.

مساحة العمل 130x250x200 سم تبدأ بجهد طورى 380 فولت. يتم التحكم فيه عن طريق نظام Mach3 ، المجهز بآلية مغزل مبردة ، ويعمل من عاكس تحكم ، ويطور سرعة تصل إلى 24000 دورة كل دقيقة. مشحم باليد. تعمل على أساس برنامج Artcam ، فهي تقطع MDF والخشب والأكريليك والمواد الأخرى (بما في ذلك المواد المركبة) غير المعدنية البحتة.

موديل 2040 ATC CNC... يعمل على أساس CNC مع بدالة هاتفية أوتوماتيكية. توجد مجلة قاطعة مضمنة تجعل من السهل تحديد القاطع الذي تريده. قطع ، أخاديد المواد غير المعدنية ، قطع الأخاديد فيها وختم الفراغات ، طحنها. تغيير الأداة تلقائي. نموذج طحن دائري ATC CNC بمساحة عمل 200x400x20 سم مدعوم بشبكة ثلاثية الطور.يستهلك المغزل ما يصل إلى 9 كيلو واط من الطاقة من التيار الكهربائي ، ومجهز بمضاعفات يابانية 11 كيلو واط.

مبني على أساس طاولة عمل الفراغ على شكل حرف T ، يتم إدخال التزييت تلقائيًا في منطقة العمل ومنطقة آليات الدوران. تعمل مضخة التفريغ على إزالة القشرة من منطقة العمل ، مما يساعد في الحفاظ على منطقة العمل نظيفة نسبيًا. قوة مضخة الفراغ - 3 كيلو واط. الآلة مناسبة لخراطة الألمنيوم.

موديل 1625 لها مساحة عمل 2 × 5 م وتعمل أيضًا من شبكة ثلاثية الطور. جهاز سطح المكتب بخصائص مشابهة للإصدار السابق. يكمن الاختلاف في وجود قاطع مذبذب يسمح لك بقطع الجلد والمواد. تسمح لك القواطع بالعمل مع الألومنيوم وأي مواد غير معدنية بسيطة ومركبة. دقة القطع - 10 ميكرومتر. من الممكن الاستمرار في نقش اللافلزات والألمنيوم من نقطة توقف العملية.

تسمح لك الطرز الأخرى بالعمل مع الفولاذ والبرونز ودورالومين ، لكن قوتها وأبعادها ومعداتها أعلى من حيث التكلفة عدة مرات على الأقل من النماذج الثلاثة المذكورة أعلاه. أنها تدعم عملية 5 محاور (تحكم 5 محاور). أغلى الآلات مزودة بمدفع ليزر يولد ما يصل إلى مئات الواط من الطاقة عند نقطة أقل من 1 مم ، مما يسمح بقطع الفولاذ بأعلى دقة.

تشتمل المجموعة المعتادة من آلات CNC على إطار (سرير) ، وعلب تروس ووحدة تغذية ، وغراب رأس وغراب ذيل ، وآلية قضيب ودعم. جميع الأجزاء والتجمعات مثبتة على إطار الماكينة ، والتي بدونها لا يمكن لهذا الجهاز العمل. علبة التروس (علبة التروس) مسؤولة عن نقل عزم الدوران من محرك المغزل. علاوة على ذلك ، تستقبل الوحدة الوظيفية الفرجار عزم الدوران المرسل.

يشتمل غراب الرأس على علبة التروس والمغزل نفسه ، والمشابك والأجزاء الدوارة التي تدير المكون الدوار. بمساعدة غراب الذيل ، يتم تثبيت الجزء المخروطي من الجانب المقابل - في لحظات معالجة الجزء المركزي من قطعة العمل. اللب هو مخرطة أو قاطع حفر يحدد المحاذاة.

يرتبط هذا العنصر ارتباطًا صارمًا بمخزن الذيل. تحدد الشريحة مدى ثبات القاطع وفي أي اتجاهات يتحرك. يتم استكمال اكتمال جهاز CNC بطاولة تفريغ ومضخة تفريغ تجمع الرقائق وجهاز تبريد لأدوات القطع. لتتمكن من الابتعاد عن مكان العمل لفترة قصيرة ، يستخدم العامل (مشغل الآلة) وحدة تحكم محمولة.

اختر آلة CNC للمعلمات التالية.

• استهلاك الطاقة. لا تتمتع كل ورشة إنتاج بالقدرة على الاتصال بجهد إمداد ثلاثي الطور ، ناهيك عن المنازل الخاصة ، على سبيل المثال ، في منطقة سكنية في الضواحي. من غير المحتمل أن تتحمل الأسلاك المنزلية أكثر من 3.5 كيلو واط: لا يمكن تشغيل الآلات الأوتوماتيكية التقليدية بقدرة 16 أمبير المثبتة على العداد ، وكذلك العداد نفسه ، بتيار تحميل يزيد عن 16 أمبير. اختر آلات بقوة لا تزيد عن 2-3 كيلو واط.
• يجب ألا تقل سرعة محرك المغزل عن 10000 في الدقيقة. خلاف ذلك ، سوف يتضح أن دوران الأجزاء ليس بجودة عالية ، على وجه الخصوص ، سيكون من الصعب إجراء نقش جيد وتحويل بأصغر خطوط.
• العمل مع المعادن... حتى الآلات غير القوية ذات الكفاءة العالية والمعدلات التي تبدأ من 20000 دورة في الدقيقة يمكنها طحن الفولاذ 3 والبرونز على الأقل. تعمل صناعة المعادن على توسيع مدى صلتك بشكل كبير بصفتك خبيرًا في مهنتك.
• يجب أن تكون منطقة العمل كبيرة بقدر الإمكان. سيسمح لك ذلك إما بطحن عدد أكبر من الأجزاء في مستوى واحد أو إنتاج فراغات أكبر.
• سهولة التثبيت وتغيير القواطع ، قواطع الحفر - بدون هذه الخاصية لجهاز CNC ، قد تتأثر كفاءتك ، والتنفيذ الدقيق للخطط الكبيرة ، على وجه الخصوص ، بسبب القاطع السائب بشكل صحيح ، فإنك تخاطر بالحصول على نسبة كبيرة من الأجزاء المرفوضة.
• صنعة ونظام التبريد. لا تعتمد الجودة العالية والخالية من المتاعب على هذين المكونين ليس فقط على العمر التشغيلي للقواطع وقواطع الحفر ، ولكن أيضًا على العمر التشغيلي الإجمالي للميكانيكيين في آلة CNC.
• شفط وقناع فراغ... يحدد هذان العاملان مدى نظافة مكان عملك بعد الانتهاء من العمل.

يختلف العمل مع برامج DeskProto و VCarve Pro و ConstruCAM-3D و ArtCAM و NX CAM و SprutCAM و Mach3 فقط في واجهة البرنامج ومجموعة الوظائف.

إن استخدام آلات CNC له ما يبرره في صناعة الحجر والنجارة ، وفي صناعة المعادن وحتى في خدمة السيارات ، حيث ، على سبيل المثال ، يتم تشكيل قطع الغيار لمحركات المكربن ​​للسيارات. لكن آلة CNC ستساعد في تصنيع الأشكال الزخرفية ، والمجوهرات ، وكذلك مطاحن أو قطع الفراغات من أي فولاذ باستخدام الليزر. يقوم CNC ، على سبيل المثال ، بقطع أبواب MDF (ورقة الباب) ، وتقليب الأجزاء للأقفال والتركيبات المضادة للسرقة للنوافذ المعدنية والبلاستيكية. هذه القائمة تهدد بأن تصبح لا نهاية لها. أحد الأمثلة النموذجية هو نحت التماثيل البرونزية من صور الشخصيات البارزة المرسومة في شكل ثلاثي الأبعاد.

يتم إعداد الجهاز للعمل وفقًا للمخطط التالي.

• اعثر على القاطع المناسب لتطبيقك. تحقق من حدة حواف القطع.
• ضع الشعلة في ظرفها المخصص. تحقق مما إذا كان ثابتًا بشكل آمن.
• ابدأ تشغيل الجهاز بدون فراغات.
• برمجة الجهاز. تتم برمجة وحدات CNC القديمة باستخدام بطاقات مثقبة ، وأحدث البطاقات - باستخدام نفس AutoCAD (إدخال معلمات الجزء المشكل).
• قم بتعليق الماكينة ، وضع قطعة العمل على المسرح ، قم بتشغيل المضخة. أعد تشغيل الجهاز.
• بعد قلب الجزء ، أوقف الآلة وقم بإزالة الشغل. ضع التالي. إذا لزم الأمر ، قم بتغيير المعلمات التي تم إدخالها وابدأ تشغيل الجهاز.
• إذا كان سيتم إجراء دورات متعددة (نسخ) للأجزاء ، فضع العدد المطلوب من قطع العمل في منطقة العمل ، وبرمج جهاز CNC ، وابدأ المغزل. يتم تشغيل الأجزاء تلقائيًا.

ليست كل طرازات الماكينات قابلة للتحديث. في المرحلة الأولى ، من الممكن فقط تثبيت كمبيوتر واحد عالي الأداء على اللوحة - وتغيير Windows ، على سبيل المثال ، إلى نظام Linux.

كيفية اختيار آلة CNC ، انظر الفيديو التالي.