Cosa si può fare su una fresatrice CNC.

Se ti sei mai chiesto “cosa si può fare su una fresatrice CNC”, allora questo articolo fa per te. Prodotti interessanti oggi Fai da te sono molto apprezzati e molto richiesti.

I prodotti in vendita o per uso personale possono essere realizzati in modo efficiente e rapido.

Di conseguenza, puoi ottenere una varietà di prodotti in legno:

oggetti decorativi;
mobilia;
souvenir e altri prodotti.

Abbiamo anche un articolo sul nostro sito web a riguardo, che potrebbe essere utile nella produzione di questo tipo di prodotto. Per di questa produzione Tutto ciò di cui hai bisogno è una certa attrezzatura e una certa esperienza nel lavorarci.
E comunque, è carino buon modo guadagni. Dopotutto, tali prodotti sono sempre richiesti e hanno un prezzo elevato.

Preparazione delle materie prime per i prodotti

Quasi tutti i materiali solidi possono essere utilizzati come materie prime:

legno (compresi compensato, pannelli di fibra, truciolare, MDF);
vari tipi di plastica (acrilico, PVC);
metalli;
policarbonati;
schiuma;
polistirolo e altri materiali che possono essere lavorati.

Oggi è molto popolare, poiché viene utilizzato per realizzare dettagli interni alla moda, articoli per la casa e molti altri prodotti per la casa.

Il legno è la materia prima più comune per la lavorazione su macchine CNC.

L'opzione migliore sarebbe quella di utilizzare le seguenti razze:

Cenere: ha molto in comune con la quercia. Tuttavia, il grado di resistenza alla deformazione, viscosità e resistenza agli urti sono più elevati per questo tipo di legno. Il legno di frassino è molto apprezzato nella produzione di mobili, dove viene equiparato al mogano.
Pino: è resinoso, durevole e duro, resistente alla putrefazione e agli attacchi fungini, ottimo per la lavorazione. Molto apprezzato a causa del piccolo numero di nodi e piccolo cambiamento diametro lungo la lunghezza del tronco.
Larice:è caratterizzato da elevata robustezza, resistenza a influenze esterne, bel colore e struttura.

La scelta della razza dipende dai prodotti. Attenzione speciale Dovresti prestare attenzione alle caratteristiche del legno come il contenuto di umidità e la resistenza. Perché influiscono notevolmente sulla qualità del prodotto finito.

Vantaggi di lavorare con una fresatrice CNC

Le frese presentano numerosi vantaggi, tra cui:

la capacità di produrre un'ampia varietà di prodotti con materiali completamente diversi (che non possono essere lavorati in nessun altro modo);
precisione e uniformità del taglio, rendendo il prodotto pulito e bello;
opportunità di fare il modulo richiesto, tagli profondi e sagomati;
il lavoro può essere effettuato sia su superfici verticali, orizzontali che inclinate;
ad alta velocità;
un'ampia varietà di parti: piatte, tridimensionali e persino 3D;
ripetibilità Di più prodotti, cosa praticamente impossibile con altri metodi di lavorazione;
la capacità di tagliare, eseguire calibrature grossolane, fresare scanalature e altri tipi di connessioni utilizzate nell'assemblaggio del prodotto.

Prodotti principali

Oggi esistono moltissimi articoli che possono essere realizzati utilizzando una macchina CNC, come ad esempio:

Mobili unici da vari materiali, comprese specie legnose pregiate.
Ricordi: scatole varie, cornici per foto, figurine, ecc.
Prodotti pubblicitari: bellissime lettere massicce, cartelli, ecc.

Diamo uno sguardo più da vicino a ciascuna delle opzioni proposte.

Mobili di design. Ci circonda ovunque: camere da letto, cucina, stanza dei bambini. La produzione di mobili moderni è molto attenta e ha un'elevata precisione.

Passaggi per creare un prodotto su una macchina CNC:

Sviluppo dello schizzo. Per questo articolo esistono numerosi programmi che aiutano a simulare virtualmente la situazione. Per creare un layout tridimensionale di un disegno, utilizzare programmi informatici come CAD. I file informatici preparati consentiranno di produrre un prodotto di arredamento su una fresatrice CNC.
Preparazione del modello per la macchina. Uno schizzo già pronto in 3D: una base per la produzione di qualsiasi insieme di parti. A questo schizzo è necessario aggiungere una funzione raggio (un vettore che sarà responsabile della direzione della fresa rispetto al pezzo). C'è anche la formazione automatica del modello, che è abbastanza comoda e ti aiuterà a risparmiare tempo. Le moderne attrezzature semplificano il processo di produzione e trasferiscono anche le linee più piccole e difficili.
Selezione del tipo di utensili da taglio, impostazione della potenza e modalità di lavorazione.
Caricamento dei file nella memoria della macchina, installazione degli utensili da taglio, fissaggio del pezzo in lavorazione e avvio della produzione. Ulteriore lavoro La fresatrice CNC lo fa in modo indipendente secondo un programma già specificato.
Assemblaggio finale. Ci vorrà un po' di tempo, non è necessario regolare le parti.

Prodotti ricordo. Questi potrebbero essere i seguenti souvenir:

scatole di legno che possono essere decorate con ornamenti;
scatole per perline o accessori per cucire;
scatole per gioielli;
icone e molto altro ancora.

I prodotti più popolari tra i souvenir sono quelli realizzati utilizzando disegni vettoriali 3D o 2D.

Inoltre, le macchine multimandrino (2-16 mandrini) vengono ora introdotte nella produzione in massa.

Prodotti promozionali. La sua realizzazione rappresenta una tipologia di attività rilevante oggi, nella quale è molto diffuso l'utilizzo di fresatrici a controllo numerico. Tali macchine affrontano bene compiti come la produzione di scatole luminose, stand, pannelli, iscrizioni ricci e cartelli pubblicitari esterni, nonché la preparazione di strutture per mostre.

Una macchina CNC aiuta a eseguire le seguenti operazioni relative ai prodotti pubblicitari:

taglio di legno, acrilico e altri materiali;
incisione/taglio di iscrizioni massicce;
creazione di un logo, emblema;
produzione di segnaletica, stand, ecc.

Riassumendo, possiamo dire che il numero di prodotti che possono essere realizzati su una fresatrice CNC è enorme. Tutto ciò di cui hai bisogno è l'attrezzatura, la voglia di lavorare e un po' di esperienza.

Molti produttori di mobili alle prime armi si trovano ad affrontare la necessità di creare facciate basate su pannelli MDF. Inoltre, i requisiti per i prodotti in un ambiente altamente competitivo sono piuttosto elevati.

I prodotti devono essere di alta qualità, soddisfare gli standard e le tendenze moderni e inoltre, per avere un flusso stabile di clienti, l'imprenditore deve evadere i propri ordini il più rapidamente possibile. È possibile svolgere il lavoro in modo efficiente e rapido solo se si utilizzano strumenti tecnologicamente avanzati per il lavoro. In questo caso si tratta di macchine CNC. Descriveremo di seguito cosa sono e come funzionano.

Cosa significa questa abbreviazione?

La decodificazione di questo concetto è la seguente: Controllo numerico. Cioè, una macchina utensile che opera a controllo numerico è in grado di eseguire determinate azioni che le vengono assegnate utilizzando un programma speciale. I parametri operativi della macchina vengono impostati utilizzando numeri e formule matematiche, dopodiché esegue il lavoro in base ai requisiti specificati dal programma. Il programma può impostare parametri come:

energia;
velocità di lavoro;
accelerazione;
rotazione e molto altro ancora.

Caratteristiche delle macchine CNC

La tecnica per creare parti di mobili utilizzando un dispositivo moderno di questo tipo include diverse fasi di lavoro:

Tutte le azioni meccaniche eseguite dall'apparecchiatura sono l'incarnazione di una sequenza scritta nel programma di controllo.

Le moderne macchine CNC sono dispositivi elettromeccanici complessi e richiedono un utilizzo specializzato. Viene eseguita l'operazione principale della macchina da due persone:

tecnico dell'assistenza;
Operatore macchina CNC.

Al perito è affidato un lavoro più complesso; esegue regolazioni e riaggiustamenti del dispositivo, mentre l'operatore deve monitorare il processo di lavoro ed eseguire semplici regolazioni.

Azioni dell'operatore e dell'operatore della macchina CNC

Fasi del lavoro del perito assomiglia a questo:

selezionare un utensile da taglio secondo la mappa, verificandone l'integrità e l'affilatura;
selezione secondo la mappa di regolazione delle taglie date;
installazione dell'utensile da taglio e del mandrino, verifica dell'affidabilità del fissaggio del pezzo;
impostare l'interruttore in posizione “Dalla macchina”;
controllare il sistema di lavoro al minimo;
introduzione del nastro perforato, che viene effettuata dopo aver controllato il meccanismo dell'unità nastro;
verificare la correttezza del programma specificato per la console e la macchina CNC e il sistema di segnalazione luminosa;
fissare il pezzo nel mandrino e impostare l'interruttore sulla modalità "Secondo il programma";
lavorazione del primo pezzo;
misurare il pezzo finito, apportando correzioni tramite appositi correttori;
elaborare il pezzo in modalità “Secondo programma” una seconda volta;
prendere misure;
spostando il selettore della modalità sulla posizione “Automatico”.

A questo punto, il processo di impostazione è completato e l'operatore della macchina CNC inizia a lavorare. Dovrebbe fare quanto segue:

cambiare gli oli;
pulire l'area di lavoro;
lubrificare le cartucce;
controllare la macchina per la pneumatica e l'idraulica;
controllare i parametri esatti dell'apparecchiatura.

Prima di iniziare il lavoro, l'operatore della macchina CNC deve verificarne il funzionamento utilizzando uno speciale programma di test e deve anche assicurarsi che venga fornito il fluido lubrificante e che ci sia olio nel sistema idraulico e nei fermi di limitazione.

Inoltre, deve verificare la sicurezza del fissaggio di tutti i dispositivi e strumenti, nonché la corrispondenza del mobile con quanto specificato processo tecnologico macchina Ciò che segue prendere le misure sull'argomento possibili deviazioni sulla precisione della regolazione dello zero sul dispositivo e su altri parametri.

E solo dopo queste manipolazioni puoi accendere la macchina CNC stessa:

il pezzo è installato e fissato;
poi viene presentato il programma di lavoro;
nel dispositivo di lettura vengono caricati il nastro di carta perforata e il nastro magnetico;
fare clic su "Avvia";
dopo che la prima parte è stata elaborata, viene misurata per garantire la conformità al modello precedentemente specificato.

Aree di applicazione delle macchine CNC

Le macchine CNC sono utilizzate in vari settori dei servizi e della produzione:

per la lavorazione del legno e dei pannelli in legno;
per la lavorazione della plastica;
pietre;
prodotti metallici complessi, compresi i gioielli.

Dispositivi CNC hanno un certo numero di tali funzioni, Come:

fresatura;
perforazione;
incisione;
segare;
taglio laser.

Alcuni modelli di macchine CNC hanno la capacità di combinare simultaneamente diversi tipi lavorazione dei materiali, allora vengono chiamati centri di lavoro CNC.

Vantaggi delle macchine CNC

L'utilizzo di macchine e centri di lavoro a controllo numerico nella produzione consente di completare tempestivamente lavori che sarebbero impossibili senza il loro utilizzo. Ad esempio, quando si producono facciate di mobili in MDF in questo modo, è possibile decori complessi in rilievo, che sono semplicemente impossibili da eseguire manualmente. Così, grazie a speciali programmi di progettazione grafica, puoi realizzare le soluzioni progettuali più audaci.

Inoltre, la produzione in serie di facciate in MDF utilizzando macchine CNC di grande formato è possibile senza la necessità di pretagliare le tavole e consente un ciclo completo di lavorazione, con un notevole risparmio di tempo e manodopera.

Il prezzo delle apparecchiature basate su CNC è tale che è necessario riflettere attentamente prima di acquistarle se lo sarà economicamente vantaggioso specificatamente per i vostri impianti produttivi. Se hai un flusso stabile di clienti e loro sono disposti a pagare per soluzioni di design originali, puoi tranquillamente investire in tali apparecchiature.

La peculiarità delle macchine a controllo numerico è la loro affidabilità e la capacità di operare ininterrottamente per molti anni. Ma quando lavori con loro, devi seguire tutte le regole di sicurezza e selezionare solo operatori e periti qualificati. Un lavoro di scarsa qualità da parte del personale può causare il guasto del dispositivo prima del previsto.

La maggior parte delle strutture produttive si stanno liberando delle macchine convenzionali e stanno acquistando attrezzature avanzate. Il loro motivo principale è la massima precisione di lavorazione. E aver completato la configurazione nuova tecnologia, iniziano a cercare specialisti in grado di lavorarci.

Con piacevole sorpresa ho letto un annuncio online che invitava uno specialista per un affare complesso sui bitcoin. E questa è la prova che la professione è richiesta e prestigiosa. Il lavoro di uno specialista competente è molto apprezzato.

Sono finiti i tempi in cui un artigiano (tornitore o fresatrice) doveva configurare lui stesso l'attrezzatura e monitorare il funzionamento del parco macchine. Ora che tutti i processi sono automatizzati, lavorare su una macchina CNC richiede molto meno sforzo rispetto al passato, ma i requisiti di livello di competenza sono in aumento.

Avere conoscenza del CNC

Fresatrici, foratrici e torni a controllo numerico (CNC) appartengono alle attrezzature che possono essere utilizzate per eseguire lavorazioni meccaniche di qualsiasi materiale (stiamo parlando di plastica, grafite, alluminio, rame, ghisa e acciaio, legno) con utensili speciali - frese , trapani e incisivi. Un operatore esperto e un tecnico dell'assistenza sa che il materiale della parte tagliente dell'utensile ha una durezza e una resistenza progettate per essere superiori a quelle del pezzo da lavorare. Selezionano una lega tra leghe dure e ad alta velocità; utilizzano diamante e un componente minerale-ceramico.

Uno specialista qualificato conosce le forme e i tipi di strumenti, il loro ambito di utilizzo e le regole per prendersene cura. Oltre a orizzontale e tipologie verticali macchine, comuni e universali. Su di essi è possibile elaborare parti complesse con l'angolazione desiderata, utilizzando diversi strumenti.

Ruotando rapidamente, sono in grado di rettificare pezzi, tagliarli, tagliare materiale, praticare fori e incidere. E tutti i processi sono controllati dal programma a blocchi CNC.

Movimenti lungo gli assi ( stiamo parlando circa il portale e il mandrino) sono forniti da tre motori microstepping. Insieme allo strumento costituiscono l'unità meccanica del dispositivo. Ma le operazioni di produzione sono controllate da un'unità elettronica. Con l'aiuto software vengono elaborati file grafici, che diventano immagini vettoriali e vengono convertiti in G-code.

Gamma di competenze che lavorano su apparecchiature programmabili

Per produrre una parte, un operatore di una macchina CNC deve essere in grado di:

costruirlo utilizzando un editor grafico (AutoCad, Corel Draw);
installare il programma nella RAM o nella RAM della macchina;
determinare la modalità e i parametri di controllo dei motori microstepping adeguati al compito tecnologico e al tipo di materiali che devono essere lavorati;
monitorare visivamente l'avanzamento di ogni operazione tecnologica sul pannello, dove è visibile il display informazioni attuali sul funzionamento dell'apparecchiatura.

Gli operatori non sono tenuti a eseguire azioni particolarmente complesse nel processo di manutenzione delle macchine CNC e l'uso di apparecchiature programmabili risolve contemporaneamente diversi compiti:

aumenta il livello del lavoro produttivo;
È assicurata un'eccellente qualità e precisione di lavorazione;
viene migliorata la soluzione ai problemi legati alla cultura produttiva e alla sicurezza del lavoro.

ATTENZIONE! Viene creato un programma di controllo per almeno due frese. Con l'aiuto del primo, viene eseguita la lavorazione grezza sul pezzo: e il secondo viene utilizzato per la lavorazione di finitura.

Impara: padroneggia un'abilità

D'accordo che tornitori e mugnai non si nasce, si diventa. E questa professione deve essere appresa. Dove? Per quanto? Pubblicità dentro reti sociali pieno di titoli del tipo: “Ti insegneremo a far funzionare un CNC in 5 minuti!”, “Impara a far funzionare una macchina in 2 settimane!” Tali affermazioni non sono altro che spavalderia. Non teniamo affatto conto dei 5 minuti. In 2 settimane puoi avere il tempo di ascoltare un certo corso di studi teorico compresso.

Ma per diventare uno specialista, inoltre, competente e responsabile, degno di assumere una posizione ben retribuita, serve anche pratica.

L'opzione più affidabile per padroneggiare una professione è studiare in un istituto scolastico specializzato: un college. Lì insegnano secondo un programma in cui c'è spazio sia per la teoria che per la pratica (in certe proporzioni). L'approccio giusto all’apprendimento e consiste nel combinare la teoria con la pratica. È bene imparare la teoria se a casa, nell'istituto scolastico in cui una persona riceve un'istruzione, c'è qualcosa su cui provare a lavorare in modo indipendente.

Un'opzione eccellente se sei invitato a lavorare su una macchina CNC con una formazione professionale. Vale la pena prestare attenzione a chi cerca lavoro, poiché la sua formazione avverrà direttamente sul posto di lavoro. Lì, i manager sono direttamente interessati a preparare rapidamente lavoratori altamente qualificati.

Che ne dici di studiare online?

Oggi questo è abbastanza reale. Siamo pronti a insegnarti come utilizzare una macchina CNC utilizzando alcune risorse online. In particolare, sono diventati molto popolari i corsi a distanza via Skype online. E, in generale, questo non è male:

ascoltare una presentazione competente dei fondamenti teorici;
vedere come funziona questa tecnica;
attirare l'attenzione degli insegnanti su alcune sfumature.

Ma finché una persona non si avvicina alla macchina, tocca tutto con le proprie mani e cerca di eseguire tutte le operazioni consigliate, è difficile considerare di aver imparato qualcosa.

La cosa positiva di questi corsi sono i molteplici esercizi su (programmi di controllo); acquisendo competenze nella creazione di immagini vettoriali e utilizzando le funzionalità di ArtCam, StreameLine, Mach 3 e altri programmi.

Sarebbe una buona idea guardare un video (ce ne sono parecchi su Internet), dove teoricamente insegneranno come mantenere e configurare tali macchine. E poi acquisire una serie di competenze pratiche necessarie.

Distribuzione delle responsabilità

Considerando che oggi le macchine programmabili sono dispositivi elettromeccanici complessi, la manutenzione coordinata viene effettuata da due persone: (a lui è affidato operazioni complesse relativi all'impostazione e alla riregolazione del dispositivo) e l'operatore deve monitorare l'avanzamento del processo e mantenere la macchina.

Il liquidatore, nell'esercizio delle sue funzioni, si occupa di:

selezione degli strumenti, verifica della loro nitidezza; introduzione di quanto previsto mappa tecnologica dimensioni;
installazione di strumenti; verificare l'affidabilità dei fissaggi, del meccanismo dell'unità nastro e dell'intero sistema quando si opera in modalità inattiva;
introduzione di nastri perforati, analisi della correttezza dei programmi;
fissaggio dei pezzi nel mandrino, avvio della modalità "Secondo programma".

Dopo aver elaborato il pezzo e misurato la parte realizzata, il tecnico apporta le modifiche e un altro pezzo viene elaborato allo stesso modo. Se non ci sono discrepanze dimensionali si entra nella modalità “Automatica” e poi l'operatore esegue le sue funzioni. Fa:

cambio olio e grasso nelle cartucce;
regolazione dei componenti pneumatici e idraulici delle apparecchiature e parametri precisi;
pulire l'area uscente dall'area di lavoro;
test delle prestazioni.

Deve inoltre assicurarsi che il lubrificante venga fornito al sistema idraulico e ad altri componenti.

Sii pronto per un nuovo livello di richieste

L'intenso sviluppo della tecnologia dei microprocessori ha contribuito al fatto che ora, ogni 3-5 anni, l'hardware dei dispositivi CNC e il loro funzionamento subiscono un aggiornamento significativo.

Oggi l’industria dell’ingegneria meccanica sta diventando sempre più robotica. Il concetto chiamato “produzione senza pilota” è diventato più realistico. Stiamo parlando della completa robotizzazione delle imprese del settore dell'ingegneria meccanica. Idealmente, avremo una produzione completamente automatica, nella quale non è coinvolto alcun essere umano.

La comparsa dei robot, prevista dallo scrittore di fantascienza Isaac Asimov, è stata ora incarnata nel metallo. E questo ha dato origine a tutta una serie di problemi. Con tutta serietà, dietro le quinte del governo Corea del Sud, si discute sulla modifica del testo della “Carta degli standard etici dei robot”.

Ma questa è una prospettiva lontana. E ora per molti giovani è realistico acquisire una base di conoscenze per lavorare con una macchina CNC. Questo è il percorso verso una delle professioni più ambite del nostro tempo.

Le attrezzature a controllo numerico attirano tutte le persone interessate a realizzare con le proprie mani prodotti necessari e di alta qualità.

Si occupano di una varietà di macchine dei gruppi di tornitura e fresatura. In particolare, con gli aggregati rotanti e ad alte prestazioni (ad es vari modelli Questo tipo di attrezzatura può lavorare contemporaneamente entro 100 utensili: frese, trapani, frese).

Se è richiesta una forma curva della superficie generatrice, il lavoro viene eseguito utilizzando un supporto idraulico, controllato da CNC. Oggi il sistema CNC può essere installato anche su macchine a getto d'acqua. La loro funzione è il taglio di alta qualità del materiale in fogli: metallo, plastica, naturale e pietra artificiale, bicchiere.

Conclusione

Oggi è prestigioso lavorare su macchine CNC e quindi i requisiti per il livello di qualifica sono piuttosto elevati. Un installatore o un operatore esperto di apparecchiature deve sapere ed essere in grado di fare molto per soddisfare questi requisiti di qualificazione e sentirsi sicuro in qualsiasi fase del lavoro.

Consideriamo il funzionamento delle macchine utensili con sistema CNC secondo uno schema semplificato (Fig. 7.1), che comprende i blocchi principali dei sistemi CNC e gli elementi principali dello schema cinematico della macchina. Il sistema CNC è costituito da dispositivi di input delle informazioni, un blocco per la memorizzazione delle informazioni BZI , Blocco di interpolazione BI , alimentare l'unità di controllo dell'azionamento sotto forma di convertitori digitale-analogico DAC e due servoazionamenti lungo gli assi X e V della macchina. Le unità di tracciamento sono costituite da amplificatori di potenza UM X e UM U, confrontando i dispositivi US X e US Y , sensori di feedback sotto forma di trasformatori rotanti VT X e VT U , cinematicamente collegati alle viti della macchina e ai motori di avanzamento M x e M y , che fanno ruotare le viti di comando della macchina. Come risultato della rotazione delle viti, si muove la tavola della macchina e il suo cursore con la fresa, il cui movimento congiunto determina la configurazione del pezzo da produrre secondo il programma programmato.

Tutti i moderni dispositivi CNC si basano su una sorta di microcomputer o microprocessori (uno o più), che consentono di aumentare significativamente il grado di automazione della macchina, ad es. fornire: indicazione di un gran numero di parametri sullo schermo del display, diagnosi rapida dei guasti e comoda modifica dei programmi, memorizzazione di un grande volume di programmi di controllo, ecc.

Composizione del sistema CNC

Tutti i dispositivi CNC hanno sviluppato un'automazione ciclica con un gran numero di ingressi e uscite, nonché la comunicazione con un computer livello superiore necessari quando si creano sistemi di produzione flessibili.

Allo stesso tempo, esiste una divisione dei dispositivi CNC in base al numero di coordinate controllate, in relazione al loro scopo: per i torni solitamente sono necessarie due coordinate; per fresatrici convenzionali – tre; per fresatrici destinate alla lavorazione volumetrica - cinque; per macchine multi-operative: da quattro a otto. Attualmente, sono stati creati dispositivi CNC per 10-12 coordinate per controllare PMG. Il numero di coordinate ha un effetto molto significativo sulla progettazione e sul costo del dispositivo CNC.

Lo schema funzionale di un tipico sistema CNC universale (Fig. 7.2) è costituito da due dispositivi principali: un dispositivo di controllo del programma numerico, strutturalmente progettato sotto forma di un armadio o console separato, e attuatori con azionamenti e sensori di feedback situati sulla macchina. Di seguito vengono descritti i blocchi principali del sistema CNC.

Riso. 7.1. Schema semplificato di una macchina CNC

Dispositivo di immissione delle informazioni inserisce le informazioni numeriche dal software.

Blocco per la memorizzazione delle informazioni lette. Oltre a memorizzare le informazioni in ingresso, questo blocco le monitora e genera un segnale appropriato nel momento in cui viene rilevato un errore. Questo blocco, di norma, ha la capacità di ricevere informazioni da un computer di primo livello, necessario quando si combinano le macchine in un GPS.

Pannello di controllo e visualizzazione serve a connettere l'operatore umano con il sistema CNC. Utilizzando questo telecomando, il sistema viene avviato e arrestato, le modalità operative vengono commutate da automatico a manuale, ecc., nonché la velocità di avanzamento e le dimensioni dell'utensile vengono regolate e la posizione iniziale dell'utensile viene modificata lungo tutte o alcune coordinate. Questo telecomando contiene un allarme luminoso e un'indicazione digitale dello stato del sistema.

Nei moderni CNC, l'indicazione viene solitamente eseguita utilizzando un display integrato, che consente una visualizzazione significativa numero maggiore parametri, nonché testare i programmi direttamente sulla macchina.

Blocco di interpolazione forma un percorso utensile parziale tra due o più punti specificati nel programma. Nella maggior parte dei casi viene utilizzata l'interpolazione lineare e circolare, anche se talvolta viene utilizzata l'interpolazione elicoidale o cilindrica.

Azionamenti di alimentazione, molto spesso servo, servono a garantire il movimento degli elementi controllati della macchina (tavole, supporti, carrelli, ecc.) con la velocità e la precisione richieste in un dato momento. Per servoazionamento intendiamo un sistema costituito da un motore (elettrico, idraulico), un amplificatore di potenza che fornisce a questo motore l'energia necessaria, che viene regolata entro ampi limiti, un sensore di feedback di posizione utilizzato per misurare il movimento (o posizione) effettivo. dell'oggetto controllato e un dispositivo di confronto che confronta la posizione effettiva dell'oggetto con quella data e produce un segnale di errore che va all'ingresso dell'amplificatore di potenza, a seguito del quale risulta la velocità angolare dell'albero motore essere proporzionale all’errore del sistema. Durante il funzionamento, questo sistema sposta l'oggetto controllato in modo tale da mantenere un valore di errore minimo. Se l'errore per qualsiasi motivo supera un limite accettabile predeterminato, il sistema CNC viene automaticamente spento utilizzando speciali dispositivi di protezione.

Unità di controllo dell'azionamento dell'alimentazione servono a convertire l'informazione ricevuta dall'uscita dell'interpolatore in una forma adatta al controllo degli azionamenti di avanzamento, in modo che all'arrivo di ogni impulso, l'oggetto controllato si muova di una certa distanza, chiamata valore dell'impulso, che solitamente è 0,01 o 0,001 mm. A seconda del tipo di azionamento (chiuso o aperto, di fase o di ampiezza) utilizzato sulle macchine utensili, le unità di controllo differiscono notevolmente.

Negli azionamenti ad anello aperto che utilizzano motori passo-passo, le unità di controllo sono speciali commutatori ad anello, la cui uscita include potenti amplificatori che alimentano gli avvolgimenti dei motori passo-passo, che servono a commutare ciclicamente gli avvolgimenti del motore passo-passo, provocando la rotazione del suo rotore. Negli azionamenti di tipo fase ad anello chiuso che utilizzano sensori di retroazione sotto forma di trasformatori rotanti (VT) o induttosin nella modalità sfasatore, le unità di controllo sono convertitori di impulsi nella fase CA e discriminatori di fase che confrontano la fase del segnale in l'uscita del convertitore di fase con la fase del sensore di retroazione e invia un segnale di errore di differenza all'amplificatore di potenza del convertitore.

Lo stesso blocco contiene solitamente amplificatori per l'alimentazione dei sensori di feedback, nonché dispositivi di protezione che spengono gli azionamenti quando viene superato l'errore di tracciamento consentito.

Sensori di feedback I DOS sono dispositivi di misurazione utilizzati per determinare la posizione effettiva (valore delle coordinate assolute) o il movimento (valore delle coordinate relative) di un oggetto controllato all'interno del passo del sistema. In questo caso i passaggi vengono riassunti dal sistema CNC. Il movimento dell'oggetto viene determinato sia direttamente utilizzando eventuali dispositivi di misurazione lineare, ad esempio inductosyns, sia indirettamente, misurando, ad esempio, l'angolo di rotazione dell'albero del motore di avanzamento utilizzando un dispositivo di misurazione angolare, ad esempio un VT convenzionale o risolutore (tipo seno - coseno VT accurato, utilizzato nei computer).

Oltre agli inductosyn, talvolta vengono utilizzati altri dispositivi di misurazione per misurare direttamente movimenti lineari, ad esempio cremagliere di precisione con TV multipolari, o per ottenere una precisione particolarmente elevata, scale di misurazione di linee ottiche con corrispondenti sensori di impulsi. In genere, lo stesso dispositivo CNC può funzionare con diversi tipi di DOS.

Riso. 7.2. Schema funzionale del sistema CNC

Blocco della velocità di avanzamento fornisce una determinata velocità di avanzamento, nonché accelerazione e decelerazione all'inizio e alla fine delle sezioni di lavorazione secondo una determinata legge, molto spesso lineare. La velocità di avanzamento viene specificata o dal numero di velocità della corrispondente serie di velocità, formando una progressione geometrica con un denominatore dell'ordine di 1,25, oppure direttamente in millimetri al minuto dopo 1 o anche dopo 0,1 mm/min. Oltre ad operare con velocità di avanzamento, che di solito sono 5–2000 mm/min, questo blocco, di regola, esegue anche un movimento di installazione ad una velocità maggiore, alla quale vengono impostate le coordinate durante l'elaborazione posizionale o l'utensile si sposta da una sezione di il pezzo da lavorare all'altro durante la lavorazione del contorno. Questa velocità entra sistemi moderni La velocità del CNC è 10–15 m/min.

Blocco di correzione del programma insieme al pannello di controllo, viene utilizzato per modificare i parametri di lavorazione programmati, ovvero. velocità di avanzamento e dimensioni dell'utensile (lunghezza e diametro). La modifica della velocità di movimento (solitamente 5–120%) si riduce alla modifica manuale della frequenza dell'oscillatore principale nell'unità di alimentazione. La modifica della lunghezza dell'utensile (solitamente da 0 a 100 mm) si riduce alla modifica del valore di movimento specificato lungo l'asse dell'utensile, senza modificarne la posizione iniziale.

Blocco comandi tecnologici progettato per controllare l'automazione ciclica della macchina, inclusa la ricerca e il cambio di un numero sufficientemente elevato di utensili (fino a 100), la modifica della velocità del mandrino, il bloccaggio delle guide durante il posizionamento e il loro rilascio durante il movimento, vari blocchi che garantiscono la sicurezza del macchina. L'automazione ciclica della macchina è costituita principalmente da attuatori come avviatori, accoppiamenti elettromagnetici, solenoidi e altri meccanismi elettromagnetici, nonché elementi di feedback discreti come interruttori di finecorsa e finecorsa, relè di corrente, relè di pressione e altri elementi, a contatto o senza contatto , segnalando lo stato degli organi attuatori. Spesso questi elementi con dispositivi aggiuntivi come i relè implementano cicli locali (ad esempio un ciclo di ricerca e cambio di uno strumento), i cui comandi per l'esecuzione vengono inviati da un dispositivo di controllo del programma. I moderni dispositivi CNC, di norma, eseguono questi cicli internamente, emettendo segnali agli elementi di azionamento della macchina attraverso dispositivi di adattamento e amplificazione, che possono essere posizionati sia nella macchina che nel dispositivo CNC. A questo scopo vengono spesso utilizzati controllori programmabili sotto forma di unità separata posizionata all'interno o all'esterno del dispositivo CNC.

Blocco del ciclo fisso serve per facilitare la programmazione e ridurre la lunghezza del programma durante l'elaborazione posizionale di elementi ripetitivi del pezzo, ad esempio durante la foratura e l'alesatura di fori, la filettatura e altre operazioni.

Oltre a questi blocchi vengono utilizzati blocchi di adattamento che servono ad aumentare la precisione e la produttività dell'elaborazione quando si cambia secondo una legge casuale condizioni esterne(ad esempio sovrametallo di lavorazione, durezza del materiale in lavorazione, opacità dell'utensile). Ciò è spiegato dal fatto che qualsiasi sistema CNC è un sistema di controllo ad anello aperto, poiché non "conosce" il risultato del suo lavoro. In un sistema CNC con convenzionale feedback il pezzo non ne è coperto; viene specificato solo il movimento dell'utensile rispetto al pezzo. Allo stesso tempo, la precisione dimensionale del pezzo viene influenzata, ad esempio, dalla deformazione dell'utensile, che nei sistemi CNC convenzionali può essere presa in considerazione durante la programmazione solo quando è costante o cambia secondo una legge precedentemente nota, che non è il caso in pratica.

Azionamenti di avanzamento per macchine CNC

Le moderne macchine CNC utilizzano vari schemi strutturali di azionamenti di avanzamento. Un circuito con accoppiamento rigido del motore elettrico a vite è mostrato in Fig. 8.1.

Riso. 8.1. Schema di azionamento:

1 - motore elettrico; 2 – accoppiamento; 3 − trasmissione a vite rotante; 4 - vite

Uno schema con un cambio monostadio e uno spazio nell'ingranaggio è mostrato in Fig. 8.2.

Riso. 8.2. Schema di azionamento con cambio:

1 – motore elettrico; 2 – trasmissione ad ingranaggi; 3 - ingranaggio elicoidale

Uno schema che utilizza ingranaggi a vite senza fine e cremagliere senza gioco è mostrato in Fig. 8.3.

Riso. 8.3. Schema di azionamento con ingranaggi a vite senza fine e cremagliera:

1 – motore elettrico; 2 – ingranaggio a vite senza fine; 3 - cremagliera e pignone

Come si può vedere dai diagrammi sopra, le macchine CNC hanno circuiti cinematici corti per gli azionamenti di avanzamento, garantendo un funzionamento più accurato degli azionamenti di avanzamento. Ciò è diventato possibile grazie all'uso di componenti e meccanismi speciali che hanno le loro caratteristiche distintive.

Lo sviluppo della tecnologia ha fatto sì che i computer e altri mezzi tecnici avanzati siano sempre più utilizzati vita quotidiana persone che nell’industria. Ad esempio, nelle moderne imprese industriali è sempre più possibile trovarne uno controllato non dalle mani dell'operatore, ma mediante speciali programmi informatici e relativi dispositivi elettronici.

Grazie a tale sistema di controllo, il funzionamento della macchina è notevolmente facilitato e viene eliminato dal processo di produzione delle parti. fattore umano, che può fornire impatto negativo sulla loro qualità e accuratezza della lavorazione.

Principio di funzionamento delle fresatrici

Le attrezzature di fresatura consentono di eseguire varie operazioni tecnologiche: taglio, perforazione, calcolo delle distanze tra i fori che devono essere eseguiti, oltre a numerose altre. I materiali che possono essere lavorati su tali apparecchiature possono essere:

legna;
metalli ferrosi e non ferrosi;
ceramica;
materiali polimerici;
pietra naturale e artificiale.

I pezzi vengono fissati sul piano di lavoro e la loro lavorazione viene eseguita da una taglierina rotante, che taglia il materiale.

Dotati di CNC, sono disponibili in varie esecuzioni.

Tipo di console:

modelli dall'ampia versatilità;
tipo orizzontale;
tipo verticale.

Design non a sbalzo:

verticale;
orizzontale.

Le più popolari e, di conseguenza, diffuse sono le fresatrici CNC di tipo console. Il pezzo in lavorazione è fissato alla console ed è questo corpo di lavoro che esegue i movimenti rispetto all'utensile da taglio. Il mandrino di una macchina del genere non si muove; è fissato rigidamente in una posizione.

Il tipo non console è ottenuto grazie al fatto che al loro interno possono muoversi sia il tavolo di lavoro, che si muove in due direzioni, sia il mandrino, che può cambiare posizione sul piano verticale, così come in tutte le altre direzioni.

Il CNC esegue automaticamente le operazioni le cui informazioni sono state precedentemente registrate su uno dei supporti. I programmi che ne controllano il funzionamento possono essere di diversi tipi.

Posizionale, che prevede il fissaggio delle coordinate dei punti finali lungo i quali viene lavorato il pezzo. Tali programmi vengono utilizzati per controllare macchine perforatrici e alesatrici.
Contorno, controllando la traiettoria della lavorazione del pezzo. Sono utilizzati per controllare le rettificatrici cilindriche.
Combinato, che combina le capacità dei programmi di contorno e di posizione. Tali programmi controllano macchine appartenenti alla categoria multiuso.
Multicircuito. Con il loro aiuto puoi controllare tutte le funzionalità della macchina; tipo complesso DI. Con l'aiuto di tali programmi è garantito il controllo delle apparecchiature di grande formato.

Le fresatrici dotate di CNC presentano numerosi vantaggi significativi:

consentono di aumentare la produttività della lavorazione di 2–3 volte;
consentire di produrre parti con elevata precisione;
ridurre al minimo la quantità di lavoro manuale, il che consente di ridurre il numero del personale di servizio;
ridurre il tempo necessario per preparare i pezzi;
ridurre al minimo i tempi di elaborazione delle parti.

Tipi di attrezzature

Le macchine del gruppo fresatore dotate di CNC, a seconda del materiale che viene lavorato su di esse, si dividono nelle seguenti categorie:

per la lavorazione dei metalli;
per la lavorazione di pezzi grezzi di legno;
gruppo di fresatura e incisione.

centri di lavorazione ad elevata funzionalità;
macchine di tipo ampio-universale;
categoria tornitura e fresatura;
gruppo di foratura e fresatura.

Le fresatrici, controllate tramite programmi speciali, possono essere utilizzate anche per attrezzare un'officina domestica, poiché sono facili da usare e consentono di produrre parti metalliche realizzate con elevata precisione dei loro parametri geometrici.

Nelle imprese che producono mobili, così come in imprese di costruzione Per la lavorazione dei pezzi grezzi di legno vengono utilizzate fresatrici dotate di CNC. Queste macchine lavorano prodotti in legno, nonché pezzi grezzi in polimeri, leghe di alluminio, compensato e truciolare.

Per la lavorazione di prodotti in metallo, pietra naturale e artificiale, cemento e numerosi altri materiali viene utilizzata una macchina CNC in grado di eseguire operazioni di incisione. Viene utilizzato per realizzare colonne decorative in pietra, figurine e altri prodotti che svolgono una funzione puramente decorativa. Tali macchine per metallo e una serie di altri materiali vengono spesso utilizzate per la produzione di varie strutture pubblicitarie.

In base al principio di funzionamento e alle loro prestazioni, le fresatrici dotate di CNC possono appartenere alle seguenti categorie:

caratterizzate da dimensioni ridotte e bassa produttività - mini macchine;
tipo desktop;
tipo di fresatura verticale;
schermo panoramico.

Le macchine che vengono utilizzate per attrezzare un'officina domestica non possono essere definite professionali; vengono utilizzate principalmente per un utile hobby. Tali fresatrici dotate di CNC sono economiche, motivo per cui spesso le officine di vario tipo ne sono dotate. istituzioni educative: scuole, istituti tecnici, università, ecc.

Le apparecchiature desktop presentano numerosi vantaggi significativi:

basso costo;
mobilità eccezionale;
facilità d'uso e design.

Tali macchine, nonostante la loro compattezza, sono in grado di eseguire varie operazioni tecnologiche su metalli e altri materiali: fresatura, foratura, alesatura.

Le fresatrici verticali vengono utilizzate per la lavorazione di pezzi di grandi dimensioni. Come strumenti di lavoro utilizzano punte, frese cilindriche, frontali, sagomate e frontali. Con l'aiuto di tali apparecchiature, dotate principalmente di grandi imprese di produzione, è possibile elaborare sia superfici orizzontali che verticali.

Le fresatrici di grande formato dotate di CNC sono all'altezza del loro nome: hanno una speciale testa di lavoro che può essere ruotata in qualsiasi direzione. Grazie alla loro versatilità, tali macchine vengono spesso utilizzate per attrezzare officine con attrezzature non standard e aree di lavorazione degli utensili.

Panoramica della macchina

Prima di decidere quale fresatrice scegliere per attrezzare la tua officina di casa o impresa manifatturiera, è importante familiarizzare con le caratteristiche dell'attrezzatura offerta su mercato moderno. Oggi le più popolari sono le fresatrici prodotte nei seguenti paesi:

Germania;
Italia;
Austria;
Cina;
Corea del nord;
Malaysia;
Taiwan;
Repubblica Ceca;
Turchia.

Le aziende più famose che producono e vendono fresatrici CNC sono:

Giaguaro del GCC;
Sequoia;
RuStan;
Hyundai Wia;
Kami;
Zenitech.

Alcune delle macchine più veloci che presentano anche un'ampia varietà di impostazioni e funzioni aggiuntive, sono modelli del marchio GCC Jaguar.

JCC si distingue per la sua ampia varietà di macchine per la lavorazione di pezzi in metallo e altri materiali. Il catalogo di questo produttore presenta macchine CNC per i seguenti scopi:

tipo universale, progettato per lavori di incisione e fresatura;
per la lavorazione di prodotti in legno e metallo;
macchine perforatrici di tipo elettroerosivo;
attrezzature per gruppo di fresatura e tornitura.

I prodotti software avanzati che controllano le macchine di questo marchio ti consentono di sfruttare tutto il loro potenziale.

Le fresatrici dotate di CNC del marchio RuStan sono principalmente attrezzature di tipo altamente versatile, con le quali è possibile eseguire un'ampia gamma di operazioni tecnologiche. Ciò che distingue i modelli di questo marchio è che al momento dell'acquisto è possibile usufruire di una varietà di programmi di sconti, nonché della possibilità di garanzia e assistenza post-garanzia.

Davvero uniche sono le fresatrici CNC prodotte con il marchio Redwood. Sono in grado di elaborare parti in formato 2D e 3D. L'implementazione della tecnologia 3D presuppone che, secondo un determinato programma, una parte tridimensionale sia ottenuta da un pezzo che corrisponde pienamente ai parametri geometrici specificati.

Il principio fondamentale del lavoro degli specialisti coinvolti nella produzione di attrezzature per la fresatura del marchio Kami è la produzione di prodotti di alta qualità. Utilizzando le macchine di questo marchio, puoi lavorare non solo il metallo, ma anche parti in pietra, legno, plastica e persino vetro.

Hyundai Wia è specializzata nella produzione di macchine CNC che realizzano prodotti per l'industria aerospaziale e automobilistica. I programmi utilizzati per controllarli richiedono un intervento umano minimo e semplificano notevolmente l'uso di tali apparecchiature.

Il catalogo del noto produttore Zenitech è dominato da fresatrici CNC professionali progettate per la lavorazione di parti in metallo e legno.

Le attrezzature di fresatura CNC del marchio Invest Adam sono ampiamente rappresentate nel mercato moderno. I principali vantaggi dei modelli, che si distinguono per compattezza e versatilità, sono:

elevata precisione di elaborazione;
efficienza e produttività;
i programmi di controllo possono essere riprodotti ripetutamente;
il design è altamente affidabile;
la comunicazione con il computer che controlla il funzionamento dell'apparecchiatura avviene tramite una normale porta USB.

Per attrezzare un'officina domestica e una grande impresa manifatturiera, è possibile utilizzare una fresatrice CNC prodotta dall'azienda tedesca BZT. Le macchine di questo marchio si distinguono per l'elevata stabilità, il fissaggio affidabile dei pezzi, la precisione e l'efficienza della lavorazione. È anche conveniente che le macchine di questo marchio possano funzionare con quasi tutti i software.

Il costo di una fresatrice CNC è influenzato dai seguenti parametri:

complessità della progettazione dell'apparecchiatura e della sua tipologia;
tipo di produzione a cui è destinata l'attrezzatura;
paese di origine e marchio;
funzionalità della macchina.

Il design più semplice è disponibile sulle macchine CNC desktop, che sono molto più economiche delle apparecchiature più funzionali. Per risparmiare sull'acquisto di una fresatrice, scegli l'attrezzatura dei produttori nazionali. In media, il costo delle apparecchiature di fresatura CNC desktop è di circa $ 4.000. Questo prezzo può variare in base a diversi fattori: dimensioni della macchina e del tavolo di lavoro, potenza del motore, peso dell'attrezzatura e sua funzionalità.