Konsep
NC (Numerical Control)
NC minangka teknologi sing nggunakake sinyal digital kanggo ngontrol obyek kanthi otomatis (kayata gerakan alat mesin lan proses kerjane), diarani kontrol numerik.
NC Teknologi
Teknologi NC nuduhake teknologi kontrol otomatis sing nggunakake angka, huruf lan simbol kanggo program proses kerja tartamtu.
Sistem NC
Sistem NC nuduhake sistem terpadu organik modul lunak lan hardware sing nyadari fungsi teknologi NC. Iku operator teknologi NC.
Sistem CNC (Computer Numerical Control System)
Sistem CNC (Computer Numerical Control) nuduhake sistem kontrol numerik kanthi komputer minangka inti.
Mesin CNC nuduhake piranti mesin sing nggunakake teknologi Kontrol Numerik Komputerisasi kanggo ngontrol proses mesin, utawa alat mesin sing dilengkapi sistem Kontrol Numerik Komputerisasi.
Definisi NC
Kontrol Numerik minangka wangun lengkap NC kanggo piranti mesin. Kontrol Numerik (NC) ngidini operator bisa komunikasi karo piranti mesin liwat angka lan simbol.
Definisi CNC
CNC minangka jeneng singkat saka Computer Numerical Control, yaiku teknologi otomatis ngontrol alat mesin kanggo ngrampungake mesin otomatis kanthi piranti lunak CAD / CAM ing proses manufaktur modern. Piranti mesin anyar karo CNC wis ngaktifake industri kanggo terus-terusan gawé bagean kanggo akurasi undreamed mung sawetara taun kepungkur. Bagean sing padha bisa direproduksi kanthi tingkat akurasi sing padha kaping pirang-pirang yen program wis disiapake kanthi bener lan komputer wis diprogram kanthi bener. Prentah kode G operasi sing ngontrol alat mesin dieksekusi kanthi otomatis kanthi kacepetan, akurasi, efisiensi, lan bisa diulang.
Mesin CNC minangka proses manufaktur komputerisasi, mesin kasebut disambungake menyang komputer, komputer bakal ngandhani ngendi arep pindhah. Kaping pisanan, operator kudu nggawe toolpath, operator nggunakake program piranti lunak kanggo nggambar bentuk lan nggawe path alat sing bakal ditindakake mesin.
Panggunaan sing terus saya tambah ing industri nggawe kabutuhan personel sing ngerti lan bisa nyiapake program sing nuntun alat mesin kanggo ngasilake bagean kanthi bentuk lan akurasi sing dibutuhake. Kanthi atine, penulis wis nyiapake buku iki kanggo njupuk misteri saka CNC - kanggo sijine menyang urutan logis lan nyebut ing basa prasaja sing everyone bisa ngerti. Persiapan program diterangake kanthi prosedur langkah-langkah sing logis, kanthi conto praktis kanggo nuntun pangguna.
Component
Teknologi CNC kasusun saka 3 bagean: pigura bed, sistem lan teknologi peripheral.
Kit pigura utamane kalebu bagean dhasar kayata amben, kolom, rel pandhuan, meja kerja lan bagean pendukung liyane kayata wadhah alat lan majalah alat.
Sistem kontrol numerik kasusun saka peralatan input / output, piranti kontrol numerik komputer, Programmable Logic Control (PLC), piranti spindle servo drive, piranti feed servo drive lan piranti ukur. Antarane wong-wong mau, piranti kasebut minangka inti saka sistem kontrol numerik.
Teknologi peripheral utamane kalebu teknologi alat (sistem alat), teknologi pemrograman, lan teknologi manajemen.
Kumpulan
Cnc: Kontrol Numerik Komputer.
Kode G: A kontrol numerik universal (NC) basa alat mesin sing nemtokake titik sumbu sing mesin bakal pindhah.
CAD: Desain Dibantu Komputer.
CAM: Computer Aided Manufacturing.
kothak: Gerakan minimal, utawa feed saka kumparan. Spindle kanthi otomatis pindhah menyang posisi kothak sabanjure nalika tombol diuripake ing mode terus utawa langkah.
PLT (HPGL): Basa standar kanggo nyithak gambar garis berbasis vektor, didhukung file CAD.
Toolpath: User-ditetepake, kode rute kang cutter nderek kanggo mesin workpiece. A "kanthong" toolpath ngethok lumahing workpiece; toolpath "profil" utawa "kontur" ngethok rampung kanggo misahake wangun workpiece.
Langkah mudhun: Jarak ing Z-sumbu sing alat nglereni plunges menyang materi.
Step Over: Jarak maksimum ing sumbu X utawa Y sing alat nglereni bakal melu karo materi uncut.
Stepper Motor: A motor DC sing gerakane ing langkah diskrèt kanthi nampa sinyal, utawa "pulsa" ing urutan tartamtu, mangkono asil ing posisi lan kontrol kacepetan banget pas.
Kacepetan Spindle: Kacepetan rotasi alat pemotong (RPM).
Cut konvensional: Cutter muter nglawan arah feed. Asil ing chatting minimal nanging bisa mimpin kanggo tearout ing alas tartamtu.
Metode Subtraktif: Bit mbusak materi kanggo nggawe wangun. (Kebalikan saka metode aditif.)
Tarif Panganan: Kacepetan ing ngendi alat nglereni obah liwat workpiece.
Posisi Ngarep (Nol Mesin): Machine-ditunjuk titik nul ditemtokake dening ngalih watesan fisik. (Ora ngenali asal karya nyata nalika ngolah benda kerja.)
Climb Cut: Cutter muter karo arah feed. Climb cutting ngalangi tearout, nanging bisa mimpin kanggo tandha chatter karo dicokot sakcara fluted; dicokot spiral-fluted bakal ngurangi chatter.
Asal Kerja (Work Zero): Titik nol sing ditunjuk pangguna kanggo benda kerja, saka ngendi sirah bakal nindakake kabeh pemotongan. Sumbu X, Y lan Z disetel menyang nol.
LCD: Liquid Crystal Display (digunakake ing controller).
U Disk: Piranti panyimpenan data eksternal sing dilebokake ing antarmuka USB.
fitur
Akurasi dhuwur
Mesin CNC minangka produk mekatronik sing terintegrasi, sing kasusun saka mesin presisi lan sistem kontrol otomatis. Dheweke duwe akurasi posisi sing dhuwur lan akurasi posisi baleni. Sistem transmisi lan struktur nduweni kaku lan stabilitas sing dhuwur kanggo nyuda kesalahan. Mulane, mesin Kontrol Numerik Komputerisasi nduweni akurasi mesin sing luwih dhuwur, utamane konsistensi manufaktur bagean ing kumpulan sing padha, lan kualitas produk stabil, tingkat pass dhuwur, sing ora bisa dibandhingake karo alat mesin biasa.
Efisiensi Tinggi
mesin CNC bisa nggunakake jumlah luwih saka nglereni, kang èfèktif ngirit wektu Processing. Padha uga duwe owah-owahan kacepetan otomatis, pangowahan alat otomatis lan fungsi operasi otomatis liyane, kang nemen shorten wektu tambahan, lan yen proses Processing stabil kawangun, ana ora perlu kanggo nindakake pengawasan inter-proses lan pangukuran. Mulane, produktivitas mesin Kontrol Numerik Komputerisasi 3-4 kaping luwih dhuwur tinimbang alat mesin biasa, utawa luwih akeh.
Adaptabilitas dhuwur
Mesin CNC nindakake pangolahan otomatis miturut program bagean sing diproses. Nalika obyek mesin diganti, anggere program diganti, ora perlu nggunakake peralatan proses khusus kayata master lan template. Iki mbiyantu kanggo nyepetake siklus persiapan produksi lan ningkatake panggantos produk.
Dhuwur Machinability
Sawetara bagean mechanical kawangun dening kurva Komplek lan lumahing sudhut mlengkung angel kanggo proses utawa malah mokal kanggo ngrampungake karo Techniques conventional lan operasi manual, lan bisa gampang diwujudake dening mesin CNC nggunakake multi-koordinat sumbu linkage.
Nilai Ekonomi Dhuwur
Pusat mesin CNC biasane nggunakake konsentrasi proses, lan siji mesin multi-tujuan. Ing kasus siji clamping, sebagian besar bagean bisa diproses. Dheweke bisa ngganti sawetara alat mesin biasa. Iki ora mung bisa nyuda kesalahan clamping, ngirit wektu tambahan ing antarane transportasi, pangukuran, lan clamping ing antarane proses, nanging uga nyuda jinis alat mesin, ngirit papan, lan nggawa keuntungan ekonomi sing luwih dhuwur.
Pros & Cons
Pros
Keslametan
Operator mesin CNC kanthi aman dipisahake saka kabeh bagean sing cetha kanthi struktur protèktif khusus. Dheweke isih bisa ndeleng apa sing kedadeyan ing mesin liwat kaca, nanging ora perlu menyang ngendi wae cedhak pabrik utawa kumparan. Operator uga ora kudu ndemek coolant. Gumantung ing materi, sawetara cairan bisa mbebayani kanggo kulit manungsa.
Ngirit Biaya Buruh
Saiki, alat mesin konvensional mbutuhake perhatian sing tetep. Iki tegese saben buruh mung bisa nggarap siji mesin. Nalika jaman CNC teka, iku diganti dramatically. Umume bagean mbutuhake paling sethithik 30 menit kanggo diproses saben dipasang. Nanging mesin kontrol numerik komputer nindakaken kanthi nglereni bagean kasebut. Ora perlu ndemek apa-apa. Alat kasebut obah kanthi otomatis, lan operator mung mriksa kesalahan ing program utawa setelan. Sawise ujar manawa, operator CNC nemokake akeh wektu luang. Wektu iki bisa digunakake kanggo mesin liyane. Dadi siji operator, akeh alat mesin. Iki tegese sampeyan bisa ngirit tenaga kerja.
Kesalahan Setelan Minimal
Piranti mesin tradisional gumantung ing keahlian operator karo alat ukur, lan buruh sing apik bisa njamin bagean dipasang kanthi presisi sing dhuwur. Akeh sistem CNC nggunakake probe pangukuran koordinat khusus. Biasane dipasang ing spindle minangka alat lan bagean tetep disentuh karo probe kanggo nemtokake posisi. Banjur, nemtokake titik nol sistem koordinat kanggo nyilikake kesalahan persiyapan.
Ngawasi Kondisi Mesin Apik banget
Operator kudu ngenali kesalahan mesin lan alat pemotong, lan keputusane bisa uga ora optimal. Pusat mesin CNC modern dikempalken karo sensor sing beda. Sampeyan bisa ngawasi torsi, suhu, umur alat lan faktor liyane nalika mesin workpiece. Adhedhasar informasi iki, sampeyan bisa nyaring proses ing wektu nyata. Contone, sampeyan ndeleng suhu dhuwur banget. Suhu sing luwih dhuwur tegese nyandhang alat, sifat logam sing ora apik, lsp. Sampeyan bisa nyuda feed utawa nambah tekanan coolant kanggo ndandani iki. Senadyan akeh sing ngomong, mesin minangka cara manufaktur sing paling umum saiki. Saben industri nggunakake mesin nganti sawetara gelar.
Akurasi Stabil
Apa sing luwih stabil tinimbang program komputer sing wis kabukten? Gerakan instrumen tansah padha amarga akurasi mung gumantung ing akurasi motor stepper.
Kurang Tes Run
Mesin tradisional mesthi duwe sawetara bagean tes. Buruh kudu biasa karo teknologi kasebut, mesthine bakal kantun nalika nindakake bagean 1 lan nyoba teknologi anyar. Sistem CNC duwe cara kanggo ngindhari uji coba. Dheweke nggunakake sistem visualisasi sing ngidini operator bisa ndeleng inventaris sawise kabeh alat wis liwati.
Lumahing Komplek Mesin Gampang
Manufaktur lumahing Komplek karo tliti dhuwur meh mokal karo mesin conventional. Perlu akeh tenaga fisik. Sistem CAM bisa kanthi otomatis mbentuk toolpaths kanggo lumahing sembarang. Sampeyan ora kudu gaweyan apa wae. Iki minangka kaluwihan paling gedhe saka teknologi mesin CNC modern.
Kurang Limbah Material
Program CNC nggunakake algoritma kanggo ngoptimalake struktur bagean. Digabungake karo piranti lunak tata letak otomatis, mbusak materi keluwih, entuk desain lightw8 lan minimalake sampah materi.
Fleksibilitas sing luwih dhuwur
Cara tradisional yaiku mesin panggilingan kanggo alur utawa flat, mesin bubut kanggo silinder lan taper, lan mesin pengeboran kanggo bolongan. Mesin CNC bisa nggabungake kabeh ing ndhuwur dadi siji alat mesin. Wiwit lintasan alat bisa diprogram, sampeyan bisa niru gerakan apa wae ing mesin apa wae. Supaya kita duwe pusat panggilingan sing bisa nggawe bagean silinder lan lathes sing bisa pabrik grooves. Kabeh iki nyuda set-up saka bagean.
cons
• Kawruh lan katrampilan sing dhuwur dibutuhake kanggo operator mesin lan staf pangopènan.
• Miwiti bisnis mesin CNC mbutuhake biaya investasi dhisikan dhuwur.
• Downtime amarga gagal mesin mengaruhi efisiensi produksi.
aplikasi
Saka perspektif teknologi CNC lan aplikasi peralatan ing donya, wilayah aplikasi utama minangka nderek:
Industri Pabrik
Industri manufaktur mesin minangka industri paling awal sing nggunakake teknologi Kontrol Numerik Komputerisasi, lan tanggung jawab kanggo nyedhiyakake peralatan canggih kanggo macem-macem industri ekonomi nasional. Aplikasi utama yaiku pangembangan lan manufaktur pusat mesin vertikal 5-sumbu kanggo peralatan militer modern, pusat mesin 5-sumbu, penggilingan gantry 5-sumbu skala gedhe, garis manufaktur fleksibel kanggo mesin, gearbox, lan crankshaft ing industri otomotif, lan pusat mesin kanthi kacepetan dhuwur, uga welding, perakitan, mesin laser cutting, laser-speed mesin koordinat, lan mesin laser-speed dhuwur. pusat mesin kanggo baling-baling mesin, mesin, generator lan bagean agul-agul turbin ing aviation, marine lan industri generasi daya, tugas abot ngowahi lan panggilingan pusat mesin Komplek.
Industri Informasi
Ing industri informasi, saka komputer menyang jaringan, komunikasi seluler, telemetri, remot kontrol lan peralatan liyane, perlu kanggo nggunakake peralatan manufaktur adhedhasar teknologi super-tliti lan nanoteknologi, kayata mesin ikatan kabel kanggo manufaktur chip, mesin wafer lithography. Kontrol peralatan kasebut kudu nggunakake teknologi Kontrol Numerik Komputerisasi.
Industri Peralatan Medis
Ing industri medis, akeh peralatan diagnosis lan perawatan medis modern sing nggunakake teknologi kontrol numerik, kayata instrumen diagnostik CT, mesin perawatan awak kabeh lan robot bedah minimal invasif adhedhasar panuntun visual, ortodontik lan pemugaran dental ing stomatology dibutuhake.
Peralatan Militer
Akeh peralatan militer modern nggunakake teknologi kontrol gerakan servo, kayata kontrol target otomatis artileri, kontrol radar lan kontrol pelacakan otomatis rudal.
Industri liyane
Ing industri ringan, ana mesin cetak, mesin tekstil, mesin kemasan lan mesin kayu sing nggunakake kontrol servo multi-sumbu. Ing industri bahan bangunan, ana mesin nglereni waterjet kontrol numerik komputer kanggo mesin watu, mesin engraving kaca kontrol numerik komputer kanggo mesin kaca, mesin jahit kontrol numerik komputer digunakake kanggo Processing simmons lan mesin bordir kontrol numerik komputer digunakake kanggo Processing sandhangan. Ing industri seni, liyane lan liyane Kerajinan lan kriya bakal diprodhuksi nggunakake kinerja dhuwur 5 mesin CNC sumbu.
Aplikasi saka teknologi kontrol numerik ora mung ndadekke owah-owahan revolusioner kanggo industri Manufaktur tradisional, nggawe industri Manufaktur simbol industrialisasi, nanging uga karo pangembangan terus-terusan saka teknologi kontrol numerik lan expansion saka kothak aplikasi, iku wis diputer peran saya penting. ing ekonomi nasional lan mata pencaharian rakyat (eg IT lan mobil), industri ringan, perawatan medis, amarga digitalisasi peralatan sing dibutuhake ing industri kasebut wis dadi tren utama ing manufaktur modern.
Trends
Kacepetan Dhuwur / Presisi Dhuwur
Kacepetan lan presisi dhuwur minangka tujuan langgeng pangembangan alat mesin. Kanthi perkembangan ilmu pengetahuan lan teknologi kanthi cepet, kacepetan panggantos produk elektromekanis digawe cepet, lan syarat kanggo presisi lan kualitas permukaan pangolahan bagean uga luwih dhuwur lan luwih dhuwur. Kanggo nyukupi kabutuhan pasar sing kompleks lan bisa diganti iki, alat mesin saiki berkembang ing arah pemotongan kacepetan dhuwur, pemotongan garing lan pemotongan kuasi garing, lan akurasi mesin terus saya tambah. Kajaba iku, aplikasi motor linear, spindle listrik, bantalan bal keramik, sekrup lan kacang-kacangan kanthi kacepetan dhuwur, rel guide linear, lan komponen fungsional liyane uga nggawe kahanan kanggo pangembangan alat mesin kanthi kacepetan lan presisi. Alat mesin kontrol numerik komputer nganggo spindle listrik, sing ngilangi tautan kayata sabuk, katrol, lan roda gigi, sing nyuda momen inersia drive utama, nambah kacepetan respon dinamis lan akurasi kerja spindle, lan ngrampungake masalah geter lan gangguan nalika spindle mlaku kanthi kecepatan dhuwur. Panggunaan struktur kumparan listrik bisa nggawe kacepetan kumparan tekan luwih saka 10000r / min. Motor linear nduweni kacepetan drive dhuwur, ciri akselerasi lan deceleration sing apik, lan nduweni ciri respon sing apik lan akurasi. Panggunaan motor linear minangka servo drive ngilangake link transmisi penengah saka meneng werni, ngilangake longkangan transmisi (kalebu backlash), inersia gerakan cilik, sistem rigidity apik, lan bisa sabenere dipanggonke ing kacepetan dhuwur, mangkono nemen nambah akurasi Servo. Amarga reresik nul ing kabeh arah lan gesekan rolling cilik banget, pasangan guide rolling linear wis nyandhang cilik lan generasi panas diabaikan, lan wis stabilitas termal apik banget, kang mbenakake akurasi posisi lan repeatability saka kabèh proses. Liwat aplikasi motor linear lan pasangan guide rolling linear, kacepetan obah kanthi cepet saka mesin bisa tambah saka 10-20m / min asli kanggo 60-80m / min, utawa malah dhuwur minangka 120m/ men.
Dhuwur Reliability
Reliabilitas minangka indikator utama kualitas alat mesin sing dikontrol numerik komputer. Apa mesin bisa nindakake kinerja dhuwur, presisi dhuwur lan efisiensi dhuwur, lan entuk keuntungan sing apik, kuncine gumantung saka linuwih.
Desain Mesin CNC karo CAD, Desain Struktural karo Modularisasi
Kanthi popularisasi aplikasi komputer lan pangembangan teknologi piranti lunak, teknologi CAD wis dikembangake kanthi akeh. CAD ora mung bisa ngganti karya drawing tedious dening karya manual, nanging liyane Jahwéh, iku bisa nindakake pilihan rencana desain lan analisis karakteristik statis lan dinamis, pitungan, prediksi lan desain Optimization saka gedhe-ukuran mesin lengkap, lan bisa nindakake simulasi dinamis saben bagean apa saka kabèh peralatan. Ing basis modularitas, model geometris 3-dimensi lan warna realistis produk bisa dideleng ing tahap desain. Panggunaan CAD uga bisa ningkatake efisiensi kerja lan ningkatake tingkat sukses desain siji-wektu, saéngga nyepetake siklus produksi uji coba, nyuda biaya desain, lan ningkatake daya saing pasar. Desain modular komponen alat mesin ora mung bisa nyuda tenaga kerja sing bola-bali, nanging uga cepet nanggapi pasar lan nyepetake siklus pangembangan lan desain produk.
Functional Compounding
Tujuan compounding fungsional yaiku kanggo nambah efisiensi produksi alat mesin lan nyilikake wektu tambahan non-mesin. Liwat compounding fungsi, sawetara nggunakake alat mesin bisa ditambahi, efficiency bisa apik, lan multi-tujuan lan multi-fungsi siji mesin bisa temen maujud, sing, mesin CNC bisa éling loro ngowahi. fungsi lan proses penggilingan. Grinding uga bisa ditindakake ing piranti mesin. Komputer numerik kontrol ngowahi lan milling pusat senyawa bakal bisa karo X, Z sumbu, C lan Y sumbu ing wektu sing padha. Liwat sumbu C lan sumbu Y, panggilingan bidang lan mesin saka bolongan nutup kerugian lan grooves bisa temen maujud. Mesin kasebut uga dilengkapi alat istirahat sing kuat lan sub-spindle. Sub-spindle nganggo struktur spindle listrik sing dibangun, lan sinkronisasi kacepetan utama lan sub-spindle bisa langsung diwujudake liwat sistem kontrol numerik. Alat kerja mesin bisa ngrampungake kabeh pangolahan ing siji clamping, sing ningkatake efisiensi.
Cerdas, Jaringan, Fleksibel lan Terintegrasi
Peralatan CNC ing abad kaping 21 bakal dadi sistem kanthi intelijen tartamtu. Isi intelijen kalebu kabeh aspèk sistem kontrol numerik: kanggo nguber intelijen ing efisiensi mesin lan kualitas mesin, kayata kontrol adaptif proses mesin, paramèter proses digawe kanthi otomatis; kanggo nambah kinerja nyopir lan nggunakake intelijen ing sambungan, Kayata kontrol feedforward, operasi adaptif motor paramèter, identifikasi otomatis mbukak, pilihan model otomatis, poto-tuning, etc.; pemrograman sing disederhanakake, intelijen operasi sing disederhanakake, kayata pemrograman otomatis cerdas, antarmuka cerdas, diagnosis cerdas, pemantauan cerdas lan aspek liyane kanggo nggampangake diagnosis lan pangopènan sistem. Peralatan kontrol numerik jaringan minangka titik panas ing pangembangan alat mesin ing taun-taun pungkasan. Jaringan peralatan CNC bakal nemen nyukupi kabutuhan garis produksi, sistem manufaktur, lan perusahaan manufaktur kanggo integrasi informasi, lan uga minangka unit dhasar kanggo nyadari model manufaktur anyar, kayata manufaktur tangkas, perusahaan virtual, lan manufaktur global. Tren pangembangan mesin sing dikontrol numerik komputer menyang sistem otomatisasi fleksibel yaiku: saka titik (mandiri, pusat mesin lan pusat mesin komposit), garis (FMC, FMS, FTL, FML) menyang permukaan (pulo manufaktur independen ing bengkel, FA) , awak (CIMS, jaringan distribusi terpadu sistem Manufaktur), ing tangan liyane kanggo fokus ing arah saka aplikasi lan ekonomi. Teknologi otomatisasi fleksibel minangka sarana utama kanggo industri manufaktur kanggo adaptasi karo tuntutan pasar sing dinamis lan nganyari produk kanthi cepet. Fokus kanggo nambah linuwih lan kepraktisan sistem minangka premis, kanthi tujuan jaringan lan integrasi sing gampang, lan menehi perhatian kanggo nguatake pangembangan lan perbaikan teknologi unit. Mesin mandiri CNC berkembang ing arah kanthi presisi dhuwur, kacepetan dhuwur lan keluwesan sing dhuwur. Mesin CNC lan sistem manufaktur fleksibel konstituen bisa gampang disambungake karo CAD, CAM, CAPP lan MTS, lan berkembang menyang integrasi informasi. Sistem jaringan berkembang ing arah keterbukaan, integrasi lan intelijen.
Summary
Singkatnya, teknologi CNC ana ing endi wae ing karya lan urip saben dina, saka bengkel cilik nganti pabrik manufaktur gedhe. Mesin CNC bisa nindakake kabeh saka ngukir lan nglereni kerajinan kayu khusus kanggo ngowahi lan ngolah bagean logam presisi. Dheweke dikarepake dening kabeh wong saka penggemar DIY nganti produsen industri. Mesin CNC nambah produktivitas nalika ngirit tenaga kerja lan biaya material, dadi mitra sing sampurna kanggo miwiti bisnis anyar utawa nganyarke baris produksi sing wis lawas.
