יסודות נתב CNC למתחילים

מבוא

נתב CNC הוא א ערכת מכונת CNC שניתן לשלוט בנתיב הכלים שלה באמצעות בקרה מספרית ממוחשבת. זוהי מכונה מבוקרת מחשב לחיתוך חומרים קשים שונים, כגון עץ, חומרים מרוכבים, אלומיניום, פלדה, פלסטיק וקצף. זהו אחד מסוגי כלים רבים שיש להם גרסאות CNC. נתב CNC דומה מאוד במושג שלו ל... מכונת כרסום CNC.

נתבי CNC מגיעים בתצורות רבות, מנתבי CNC "שולחניים" קטנים בסגנון ביתי ועד נתבי CNC "גביים" גדולים המשמשים במתקני ייצור סירות. למרות שישנן תצורות רבות, לרוב נתבי ה-CNC יש כמה חלקים ספציפיים: בקר CNC ייעודי, מנוע ציר אחד או יותר, ממירי AC וטבלה.

נתבי CNC זמינים בדרך כלל בפורמטים של 3 צירים ו-5 צירים.

נתב CNC מופעל על ידי מחשב. קואורדינטות מועלות לבקר המכונה מתוכנית נפרדת. לבעלי נתבי CNC יש לרוב 2 יישומי תוכנה - תוכנית אחת ליצירת עיצובים (CAD) ואחרת לתרגום עיצובים אלה לתוכנית הוראות עבור המכונה (CAM). כמו במכונות כרסום CNC, נתבי CNC ניתנים לשליטה ישירה על ידי תכנות ידני, אך CAD/CAM פותח אפשרויות רחבות יותר לקווי מתאר, לזרז את תהליך התכנות ובמקרים מסוימים יצירת תוכניות שתכנות ידני שלהן יהיה, אם לא באמת בלתי אפשרי, בהחלט לא מעשי מבחינה מסחרית.

נתבי CNC יכול להיות שימושי מאוד בעת ביצוע עבודות זהות שחוזרות על עצמן. נתב CNC בדרך כלל מייצר עבודה עקבית ואיכותית ומשפר את הפרודוקטיביות של המפעל.

נתב CNC יכול להפחית את הבזבוז, את תדירות השגיאות ואת הזמן שלוקח למוצר המוגמר להגיע לשוק.

נתב CNC נותן יותר גמישות לתהליך הייצור. זה יכול לשמש בייצור של פריטים רבים ושונים, כגון גילופי דלתות, עיטורי פנים וחוץ, לוחות עץ, לוחות שלטים, מסגרות עץ, פיתוחים, כלי נגינה, רהיטים וכן הלאה. בנוסף, נתב ה-CNC מקל על ייצור תרמו של פלסטיק על ידי אוטומציה של תהליך החיתוך. נתבי CNC מסייעים להבטיח חזרה של חלקים ותפוקה מספקת של המפעל.

בקרה מספרית

טכנולוגיית בקרה נומרית כפי שהיא מוכרת היום הופיעה באמצע המאה ה-20. ניתן לאתר את שנת 1952, חיל האוויר האמריקאי, ושמותיהם של ג'ון פרסונס והמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס בקיימברידג', MA, ארה"ב. זה לא יושם בייצור ייצור עד תחילת שנות ה-1960. הפריחה האמיתית הגיעה בצורת CNC, בסביבות שנת 1972, ועשור לאחר מכן עם הצגתם של מחשבי מיקרו במחיר סביר. ההיסטוריה וההתפתחות של טכנולוגיה מרתקת זו תועדו היטב בפרסומים רבים.

בתיק הייצור, ובמיוחד בתחום עיבוד המתכת, טכנולוגיית הבקרה המספרית חוללה משהו של מהפכה. גם בימים שלפני שהמחשבים הפכו למכשירים סטנדרטיים בכל חברה ובבתים רבים, המכונות המצוידות במערכת בקרה נומרית מצאו את מקומן המיוחד במכונות. האבולוציה האחרונה של מיקרו אלקטרוניקה ופיתוח המחשבים הבלתי פוסק, כולל השפעתו על בקרה נומרית, הביאו לשינויים משמעותיים במגזר הייצור בכלל ובתעשיית מתכת בפרט.

הגדרה של בקרה מספרית

בפרסומים ומאמרים שונים, נעשה שימוש בתיאורים רבים במהלך השנים, כדי להגדיר מהי בקרה נומרית. רבות מההגדרות הללו חולקות את אותו רעיון, אותו מושג בסיסי, פשוט משתמשים בניסוח אחר.

ניתן לסכם את רוב כל ההגדרות הידועות להצהרה פשוטה יחסית:

ניתן להגדיר בקרה מספרית כפעולה של כלי מכונות באמצעות הוראות מקודדות ספציפיות למערכת בקרת המכונה.

ההוראות הן שילובים של אותיות האלפבית, ספרות וסמלים נבחרים, למשל, נקודה עשרונית, סימן האחוזים או סמלי הסוגריים. כל ההוראות כתובות בסדר הגיוני ובצורה קבועה מראש. אוסף כל ההוראות הנחוצות לעיבוד חלק נקרא תוכנית NC, ​​תוכנית CNC או תוכנית חלק. ניתן לאחסן תוכנית כזו לשימוש עתידי ולהשתמש בה שוב ושוב כדי להשיג תוצאות עיבוד זהות בכל עת.

טכנולוגיית NC ו-CNC

בהקפדה על המינוח, יש הבדל במשמעות הקיצורים NC ו-CNC. ה-NC מייצג את הסדר וטכנולוגיית הבקרה המספרית המקורית, לפיה הקיצור CNC מייצג את טכנולוגיית הבקרה המספרית הממוחשבת החדשה יותר, ספין-אוף מודרני של קרוב משפחתה הוותיק. עם זאת, בפועל, CNC הוא הקיצור המועדף. כדי להבהיר את השימוש הנכון בכל מונח, עיין בהבדלים העיקריים בין מערכות ה-NC וה-CNC.

שתי המערכות מבצעות את אותן משימות, כלומר מניפולציה של נתונים לצורך עיבוד חלק. בשני המקרים, התכנון הפנימי של מערכת הבקרה מכיל את ההוראות הלוגיות המעבדות את הנתונים. בשלב זה נגמר הדמיון.

מערכת ה-NC (בניגוד למערכת CNC) משתמשת בפונקציות לוגיות קבועות, אלו המובנות ומחווטות באופן קבוע בתוך יחידת הבקרה. פונקציות אלו אינן ניתנות לשינוי על ידי המתכנת או מפעיל המכונה. בגלל הכתיבה הקבועה של לוגיקית הבקרה, מערכת בקרת ה-NC יכולה לפרש תוכנית חלק, אך היא אינה מאפשרת לבצע שינויים כלשהם מחוץ לבקרה, בדרך כלל בסביבה משרדית. כמו כן, מערכת ה-NC מחייבת שימוש חובה בקלטות מחוררות להזנת מידע התוכנית.

מערכת ה-CNC המודרנית, אך לא מערכת ה-NC הישנה, ​​משתמשת במעבד מיקרו פנימי (כלומר, מחשב). מחשב זה מכיל אוגרי זיכרון המאחסנים מגוון שגרות המסוגלות לתפעל פונקציות לוגיות. זה אומר שמתכנת החלקים או מפעיל המכונה יכולים לשנות את תוכנית הבקרה עצמה (במכונה), עם תוצאות מיידיות. גמישות זו היא היתרון הגדול ביותר של מערכות ה-CNC וכנראה המרכיב המרכזי שתרם לשימוש כה רחב בטכנולוגיה בייצור מודרני. תוכניות ה-CNC והפונקציות הלוגיות מאוחסנות על שבבי מחשב מיוחדים, כהוראות תוכנה. במקום להשתמש בחיבורי החומרה, כגון חוטים, השולטים בפונקציות הלוגיות. בניגוד למערכת ה-NC, מערכת ה-CNC היא שם נרדף למונח `softwired`.

כאשר מתארים נושא מסוים המתייחס לטכנולוגיית הבקרה המספרית, נהוג להשתמש במונח NC או CNC. זכור ש-NC יכול להתכוון גם ל-CNC בשיחה יומיומית, אבל CNC לעולם לא יכול להתייחס לטכנולוגיית ההזמנה, המתוארת כאן תחת הקיצור של NC. האות 'C' מייצגת ממוחשבת, והיא אינה חלה על המערכת הקווית. כל מערכות הבקרה המיוצרות כיום הן בעיצוב CNC. קיצורים כגון C&C או C'n'C אינם נכונים ומשקפים בצורה גרועה את כל מי שמשתמש בהם.

טרמינולוגיה

אפס מוחלט

זה מתייחס למיקום של כל הצירים כשהם ממוקמים בנקודה שבה החיישנים יכולים לזהות אותם פיזית. בדרך כלל מגיעים למצב אפס מוחלט לאחר ביצוע פקודת בית.

צִיר

קו ייחוס קבוע שלגביו אובייקט מתורגם או מסתובב.

בורג בול

בורג כדורי הוא מכשיר מכני לתרגום תנועה סיבובית לתנועה ליניארית. הוא מורכב מאגוז מיסב כדורי שמסתובב מחדש בבורג מושחל מדויק.

דולר קנדי

עיצוב בעזרת מחשב (CAD) הוא שימוש במגוון רחב של כלים מבוססי מחשב המסייעים למהנדסים, אדריכלים ואנשי מקצוע אחרים בתכנון בפעילויות התכנון שלהם.

פקה

ייצור בעזרת מחשב (CAM) הוא שימוש במגוון רחב של כלי תוכנה מבוססי מחשב המסייעים למהנדסים ולמכונאי CNC בייצור או אב טיפוס של רכיבי מוצר.

Cnc

הקיצור CNC מייצג בקרה מספרית מחשב, ומתייחס ספציפית ל"בקר" מחשב הקורא הוראות קוד g ומניע את כלי המכונה.

בקר

מערכת בקרה היא מכשיר או קבוצה של מכשירים המנהלים, מפקדים, מכוונים או מווסתים את ההתנהגות של מכשירים או מערכות אחרות.

אור יום

זהו המרחק בין החלק הנמוך ביותר של הכלי למשטח שולחן המכונה. אור יום מקסימלי מתייחס למרחק מהטבלה לנקודה הגבוהה ביותר שכלי יכול להגיע אליה.

בנקים מקדחים

המכונה גם מקדחות רב, אלו הן קבוצות של מקדחות הממוקמות בדרך כלל במרווחים של 32 מ"מ.

מהירות הזנה

או מהירות חיתוך היא הפרש המהירות בין כלי החיתוך למשטח החלק עליו הוא פועל.

היסט מתקן

זהו ערך המייצג את אפס ההתייחסות של מתקן נתון. זה מתאים למרחק בכל הצירים בין האפס המוחלט לאפס המתקן.

קוד G

G-code הוא שם נפוץ לשפת התכנות השולטת בכלי NC ו-CNC.

עמוד הבית

זוהי נקודת ההתייחסות המתוכנתת המכונה גם 0,0,0 המיוצגת כאפס המכונה המוחלט או כאפס היסט מתקן.

אינטרפולציה ליניארית ומעגלית היא שיטה לבניית נקודות נתונים חדשות מקבוצה נפרדת של נקודות נתונים ידועות. במילים אחרות, זו הדרך שבה התוכנית תחשב את נתיב החיתוך של מעגל שלם תוך ידיעת נקודת המרכז והרדיוס בלבד.

בית מכונה

זהו מיקום ברירת המחדל של כל הצירים במכונה. בעת ביצוע פקודת ביות, כל הכוננים נעים לעבר עמדות ברירת המחדל שלהם עד שהם מגיעים למתג או לחיישן שאומרים להם לעצור.

קינון

זה מתייחס לתהליך של ייצור יעיל של חלקים מיריעות. באמצעות אלגוריתמים מורכבים, תוכנת קינון קובעת כיצד לפרוס את החלקים בצורה כזו שתמקסם את השימוש במלאי הזמין.

לקזז

זה מתייחס למרחק המדידה של קו המרכז שמגיע מתוכנת CAM.

כלים לחזרה

זהו המונח המשמש להתייחס לכלים המופעלים באוויר המורכבים ליד הציר הראשי.

מעבד פוסט

תוכנה המספקת עיבוד סופי לנתונים, כגון עיצובם לתצוגה, הדפסה או עיבוד שבבי.

תוכנית אפס

זוהי נקודת הייחוס 0,0 המצוינת בתוכנית. ברוב המקרים זה שונה מאפס המכונה.

מתלה וארון

מתלה הוא זוג גלגלי שיניים הממירים תנועה סיבובית לתנועה ליניארית.

נול

ציר הוא מנוע בתדר גבוה המצויד במנגנון אחיזת כלים.

ספויילבורד

זה ידוע גם בתור לוח ההקרבה, זה החומר המשמש כבסיס לחומר הנחתך. זה יכול להיות עשוי מחומרים רבים ושונים, מתוכם MDF ולוח סיבית הנפוצים ביותר.

טעינת כלי

זה מתייחס ללחץ המופעל על כלי בזמן שהוא חותך חומר.

מהירות הכלים

זה נקרא גם מהירות ציר, זוהי תדירות הסיבוב של ציר המכונה, הנמדדת בסיבובים לדקה (RPM).

נוסע

כלי עבודה, באופן מפתיע, הוא לרוב ההיבט הפחות מובן של ציוד CNC. בהתחשב בעובדה שזהו האלמנט היחיד שישפיע הכי הרבה על איכות החיתוך ומהירות החיתוך, על המפעילים להקדיש זמן רב יותר לחקור נושא זה.

כלי חיתוך מגיעים בדרך כלל ב-3 חומרים שונים; פלדה במהירות גבוהה, קרביד ויהלום.

פלדה במהירות גבוהה (HSS)

HSS הוא החד ביותר מבין 3 החומרים והפחות יקר, עם זאת, הוא נשחק הכי מהר ויש להשתמש בו רק על חומרים שאינם שוחקים. הוא דורש שינויים וחידוד תכופים ומסיבה זו הוא משמש בעיקר במקרים בהם המפעיל יצטרך לחתוך פרופיל מותאם אישית בבית לצורך עבודה מיוחדת.

קרביד מוצק

כלי קרביד מגיעים בצורות שונות: קצה קרביד, מוסיף קרביד וכלי קרביד מוצק. זכור שלא כל הקרביד זהה למבנה הגבישי משתנה מאוד בין יצרני הכלים הללו. כתוצאה מכך, כלים אלה מגיבים בצורה שונה לעומסי חום, רטט, פגיעה וחיתוך. בדרך כלל, כלי קרביד גנריים בעלות נמוכה יישחקו ויתקלקלו ​​מהר יותר מאשר מותגים במחירים גבוהים יותר.

גבישי סיליקון קרביד מוטבעים בקלסר קובלט ליצירת הכלי. כאשר הכלי מחומם, קלסר הקובלט מאבד את יכולתו להחזיק את גבישי הקרביד והוא הופך עמום. במקביל החלל החלול שנותר על ידי הקרביד החסר מתמלא במזהמים מהחומר הנחתך, מה שמגביר את תהליך ההקהה.

כלי יהלום

קטגוריה זו של כלי עבודה ירדה במחיר בשנתיים האחרונות. עמידות השחיקה המדהימה שלו הופכת אותו לאידיאלי לחיתוך חומרים כגון למינציה בלחץ גבוה או Mdf. יש הטוענים שהוא יחזיק מעמד יותר מקרביד עד פי 100. כלים עם קצה יהלום נוטים להישבר או להיסדק אם הם פוגעים במסמר מוטבע או בקשר קשה. חלק מהיצרנים משתמשים בכלי יהלום לחיתוך גס של חומרים שוחקים ולאחר מכן עוברים לקרביד או להכנסת כלי עבודה לעבודת הגמר.

גאומטריית כלי

שׁוֹק

השוק הוא החלק של הכלי המוחזק על ידי מחזיק הכלי. זה החלק של הכלי שאין לו עדות לעיבוד שבבי. יש לשמור על השוק נקי מזיהום, חמצון ושריטות.

קוטר חתך

זהו הקוטר או הרוחב של החיתוך שהכלי יפיק.

אורך החיתוך

זהו עומק החיתוך היעיל של הכלי או כמה עמוק הכלי יכול לחתוך לתוך החומר.

חלילים

זהו החלק של הכלי שמוציא את החומר החתוך החוצה. מספר החריצים בחותך חשוב בקביעת עומס השבב.

פרופיל כלי

ישנם פרופילים רבים של כלים בקטגוריה זו. העיקריים שיש לקחת בחשבון הם ספירלות חתך וירידה, ספירלות דחיסה,

כלי מחוספס, גימור, סליל נמוך וחיתוך ישר. כל אלה מגיעים בשילוב של חליל אחד עד 4.

ספירלת החיתוך העליונה תגרום לצ'יפס לעוף כלפי מעלה החוצה מהחתך. זה טוב בעת ביצוע חיתוך עיוור או בעת קידוח ישר למטה. אולם גיאומטריה זו של הכלי מקדמת הרמה ונוטה לקרוע את הקצה העליון של החומר הנחתך.

כלים ספירליים חתוכים ידחפו את השבבים כלפי מטה לתוך החתך אשר נוטה לשפר את החזקת החלק אך עלול לגרום לסתימה והתחממות יתר במצבים מסוימים. כלי זה גם נוטה לקרוע את הקצה התחתון של החומר הנחתך.

גם הכלים הספירליים בעלי החיתוך והחתך למטה מגיעים עם חיספוס, שובר שבבים או קצה גימור.

ספירלות דחיסה הן שילוב של חלילים למעלה ולמטה.

כלי דחיסה דוחפים את השבבים מהקצוות לכיוון מרכז החומר ומשמשים בעת חיתוך למינציה דו צדדית או כאשר ניתוק הקצוות מהווה בעיה.

ביטים ספירליים בעלי סליל נמוך או סליל גבוה משמשים לחיתוך חומרים רכים יותר כמו פלסטיק וקצף, כאשר ריתוך ופינוי שבבים הם קריטיים.

עומס שבבים

הגורם החשוב ביותר להגדלת חיי הכלי הוא פיזור החום שנספג בכלי. הדרך המהירה ביותר לעשות זאת היא על ידי חיתוך יותר חומר במקום על ידי נסיעה לאט יותר. שבבים שואבים יותר חום מהכלי מאשר אבק. כמו כן, שפשוף הכלי בחומר יגרום לחיכוך שמתורגם לחום.

גורם נוסף שיש לקחת בחשבון בשאיפה להאריך את חיי הכלי הוא לשמור על הכלי, הקולט ומחזיק הכלי נקיים, ללא משקעים או קורוזיה ובכך להפחית רעידות הנגרמות על ידי כלים לא מאוזנים.

עובי החומר המוסר על ידי כל שן של הכלי נקרא ה-Chip Load.

הנוסחה לחישוב עומס השבבים היא כדלקמן:

עומס שבב = קצב הזנה / סל"ד / # חלילים

כאשר עומס השבב גדל, חיי הכלי גדלים, תוך הקטנת זמן המחזור. יתר על כן, מגוון רחב של עומסי שבבים ישיג גימור קצה טוב. עדיף לעיין בטבלת עומס השבבים של יצרן הכלי כדי למצוא את המספר הטוב ביותר לשימוש. עומסי שבבים מומלצים נעים בדרך כלל בין 0.003 אינץ' ל-0.03 אינץ' או 0.07 מ"מ עד 0.7 מ"מ.

אביזרים

הדפסת תווית

זוהי אופציה שהופכת יותר ויותר פופולרית בתעשייה במיוחד מאחר שמכונות CNC הולכות ומשתלבות בכל הנוסחה העסקית. ניתן לחבר את הבקר לתוכנת המכירה או התזמון ותוויות החלקים מודפסות לאחר עיבוד החלק. ספקים מסוימים משתמשים בתוויות כדי לזהות חומר שנשאר לשליפה קלה בעתיד.

קוראים אופטיים

הידוע גם בשם שרביטים ברקוד, ניתן לשלב אותם בבקר כך שניתן לקרוא לתוכנית על ידי סריקת ברקוד בלוח הזמנים של העבודה. אפשרות זו חוסכת זמן יקר על ידי אוטומציה של תהליך טעינת התוכנית.

בדיקות

מכשירי מדידה אלו מגיעים במגוון צורות ומבצעים פונקציות רבות ושונות. בדיקות מסוימות רק מודדות את פני השטח h8 כדי להבטיח יישור תקין ביישומים רגישים ל-h8. בדיקות אחרות יכולות לסרוק אוטומטית את פני השטח של אובייקט תלת מימדי לצורך שכפול מאוחר יותר.

חיישן אורך הכלי

חיישן אורך הכלי פועל כמו בדיקה שמודד את אור היום או את המרחק בין קצה החותך לפני השטח של סביבת העבודה ומזין את המספר הזה בפרמטרי הכלי של הבקרה. התוספת הקטנה הזו תחסוך מהמפעיל את התהליך הארוך הנדרש בכל פעם שהוא מחליף כלי.

מקרני לייזר

מכשירים אלה נראו לראשונה בתעשיית הרהיטים בחותכי עור CNC. מקרן לייזר המותקן מעל שולחן העבודה CNC מקרין תמונה של החלק שעומד להיחתך. זה מאוד מפשט את מיקום הריק על השולחן כדי למנוע פגמים ובעיות אחרות.

חותך ויניל

חיבור סכין ויניל נראה לעתים קרובות בתעשיית השלטים. זהו חותך שניתן לחבר לציר הראשי או בצד באמצעות סכין מסתובבת חופשית שניתן לכוון את הלחץ שלה באמצעות כפתור. קובץ מצורף זה מאפשר למשתמש להפוך את נתב ה-CNC שלו לפלוטר לייצור מסכות ויניל להתזת חול או אותיות ויניל ולוגו למשאיות ושלטים.

מתקן נוזל קירור

רובי אוויר קרירים או ערפילי נוזל חיתוך משמשים עם נתב עץ לחיתוך אלומיניום או מתכות לא ברזליות אחרות. אביזרים אלה מפוצצים סילון אוויר קר או ערפל של נוזל חיתוך ליד כלי החיתוך כדי להבטיח שהוא יישאר קריר בזמן העבודה.

חרט

חרטים מורכבים על הציר הראשי ומורכבים מראש צף המחזיק סכין חריטה בקוטר קטן המסתובבת בין 20,000 ל-40,000 סל"ד. הראש הצף מבטיח שעומק החריטה יהיה קבוע גם אם עובי החומר משתנה. אפשרות זו נמצאת לרוב בתעשיית ייצור השלטים, למרות שיצרני גביעים, מעבדי גושים וחנויות טחינה משתמשים בה למטרת טקסטיל.

ציר מסתובב

ציר מסתובב שנקבע לאורך ציר x או y יכול להפוך את הנתב למחרטת CNC. חלק מהצירים המסתובבים הללו הם פשוט ציר מסתובב בעוד שאחרים ניתנים לאינדקס, מה שאומר שהם יכולים לשמש לגילוף חלקים מורכבים.

ראש חותך צף

ראשי חותך צפים ישמרו על החותך ב-h8 ספציפי מהמשטח העליון של החומר הנחתך. זה חשוב כאשר חותכים תכונות על המשטח העליון של חלק שאולי לא יציג משטח אחיד. דוגמה לכך היא חיתוך חריץ V בחלק העליון של שולחן פינת אוכל.

חותך פלזמה

חותכי פלזמה הם תוספת למכונות מסוימות ומאפשרים למשתמש לחתוך חלקי פח בעוביים שונים.

כלים מצטברים

ניתן להשתמש בכלי אגרגט לפעולות רבות שחותך ישר אינו יכול לבצע.

עיבוד שבבי קונבנציונלי ו-CNC

מה הופך את עיבוד ה-CNC לעדיף על השיטות המקובלות? האם זה עדיף בכלל? איפה היתרונות העיקריים? אם ה-CNC ותהליכי העיבוד הקונבנציונליים מושווים, תופיע גישה כללית נפוצה לעיבוד חלק:

1. השג ולמד את הציור

2. בחר את שיטת העיבוד המתאימה ביותר

3. החליטו על שיטת ההגדרה (החזקת עבודה)

4. בחר את כלי החיתוך

5. קבע מהירויות והזנות

6. מכונה את החלק

הגישה הבסיסית זהה עבור שני סוגי העיבוד. ההבדל העיקרי הוא באופן הקלט של נתונים שונים. קצב הזנה של 10 אינץ' לדקה (10 אינצ' לדקה) זהה בידנית

או יישומי CNC, אבל שיטת היישום זה לא. אותו הדבר ניתן לומר על נוזל קירור - ניתן להפעיל אותו על ידי סיבוב כפתור, לחיצה על מתג או תכנות קוד מיוחד. כל הפעולות הללו יגרמו לנוזל קירור לזרום החוצה מתוך זרבובית. בשני סוגי העיבוד, נדרשת מידה מסוימת של ידע מצד המשתמש. אחרי הכל, עיבוד מתכת, במיוחד חיתוך מתכת הוא בעיקר מיומנות, אבל זה גם, במידה רבה, אומנות ומקצוע של מספר רב של אנשים. כך גם היישום של בקרה מספרית ממוחשבת. כמו כל מיומנות או אומנות או מקצוע, שליטה בו עד הפרט האחרון הכרחי כדי להצליח. נדרש יותר מידע טכני כדי להיות מכונאי CNC או מתכנת CNC. ניסיון בעבודה, אינטואיציה ומה שנקרא לפעמים 'תחושת בטן' הם תוספת נחוצה לכל מיומנות.

בעיבוד שבבי קונבנציונלי, מפעיל המכונה מגדיר את המכונה ומניע כל כלי חיתוך, באמצעות יד אחת או שתיים, כדי לייצר את החלק הנדרש. העיצוב של כלי מכונה ידני מציע תכונות רבות המסייעות לתהליך של עיבוד חלק - ידיות, ידיות, גלגלי שיניים וחוגות, אם להזכיר רק כמה. אותן תנועות גוף חוזרות על ידי המפעיל עבור כל חלק באצווה. עם זאת, המילה 'אותה' בהקשר זה פירושה באמת 'דומה' ולא 'זהה'. בני אדם אינם מסוגלים לחזור על כל תהליך בדיוק אותו הדבר בכל עת - זה תפקידן של מכונות. אנשים לא יכולים לעבוד באותה רמת ביצועים כל הזמן, בלי מנוחה. לכולנו יש כמה רגעים טובים וכמה רעים. קשה לחזות את התוצאות של רגעים אלה, כשהם מיושמים על עיבוד חלק. יהיו כמה הבדלים וחוסר עקביות בתוך כל אצווה של חלקים. לא תמיד החלקים יהיו זהים לחלוטין. שמירה על סובלנות ממדים ואיכות גימור פני השטח הן הבעיות האופייניות ביותר בעיבוד שבבי קונבנציונלי. למכינים בודדים עשויים להיות עמיתיהם. שילוב של גורמים אלה ואחרים יוצר כמות גדולה של חוסר עקביות.

העיבוד בשליטה מספרית מבטל את רוב אי העקביות. זה לא דורש את אותה מעורבות פיזית כמו עיבוד שבבי. מבחינה מספרית

עיבוד מבוקר אינו מצריך ידיות או חוגים או ידיות, לפחות לא באותו מובן כמו עיבוד מכונה קונבנציונלי. לאחר שהוכחה תוכנית החלקים, ניתן להשתמש בה בכל מספר פעמים, תמיד מחזיר תוצאות עקביות. זה לא אומר שאין גורמים מגבילים. כלי החיתוך אכן נשחקים, ריק החומר באצווה אחת אינו זהה לריק החומר באצווה אחרת, ההגדרות עשויות להשתנות וכו'. גורמים אלה יילקחו בחשבון ויקבלו עליהם פיצוי, בכל עת שיש צורך.

הופעתה של טכנולוגיית הבקרה המספרית אין פירושה מוות מיידי, או אפילו לטווח ארוך, של כל המכונות הידניות. יש מקרים שבהם עדיפה שיטת עיבוד שבבי מסורתי על שיטה ממוחשבת. לדוגמה, עבודה חד פעמית פשוטה עשויה להתבצע בצורה יעילה יותר במכונה ידנית מאשר במכונת CNC. סוגים מסוימים של עבודות עיבוד שבבי ייהנו מעיבוד ידני או חצי אוטומטי, במקום עיבוד שבבי מבוקר מספרית. כלי ה-CNC לא נועדו להחליף כל מכונה ידנית, אלא רק להשלים אותם.

במקרים רבים, ההחלטה אם עיבוד מסוים יבוצע במכונת CNC או לא מבוססת על מספר החלקים הנדרשים ותו לא. למרות שנפח החלקים המעובדים כאצווה נמצא תמיד בקריטריונים חשובים, זה לעולם לא צריך להיות הגורם היחיד.

יש לתת את הדעת גם למורכבות החלק, לסובלנות שלו, לאיכות הנדרשת של גימור פני השטח וכו', לעיתים קרובות, חלק מורכב בודד ייהנה מעיבוד CNC, בעוד חמישים חלקים פשוטים יחסית לא.

זכור ששליטה מספרית מעולם לא עשתה עיבוד של חלק אחד בעצמו. בקרה מספרית היא רק תהליך או שיטה המאפשרת שימוש בכלי מכונה בצורה פרודוקטיבית, מדויקת ועקבית.

יתרונות בקרה מספרית

מהם היתרונות העיקריים של בקרה מספרית?

חשוב לדעת אילו תחומי עיבוד ירוויחו מכך ואילו עדיף לעשות בדרך המקובלת. זה אבסורד לחשוב שמטחנת CNC בעלת 2 כוח סוס תנצח את העבודות שנעשות כעת במפעל ידני חזק פי עשרים. בלתי סבירות באותה מידה הן הציפיות לשיפורים גדולים במהירויות החיתוך והזנות בהשוואה למכונה קונבנציונלית. אם תנאי העיבוד והעיבוד זהים, זמן החיתוך יהיה קרוב מאוד בשני המקרים.

כמה מהתחומים העיקריים שבהם משתמש CNC יכול וצריך לצפות לשיפור:

1. הפחתת זמן ההתקנה

2. קיצור זמן אספקה

3. דיוק וחזרה

4. קווי מתאר של צורות מורכבות

5. כלי עבודה פשוטים והחזקת עבודה

6. זמן חיתוך עקבי

7. עלייה בפריון כללית

כל תחום מציע רק פוטנציאל לשיפור. משתמשים בודדים יחוו רמות שונות של שיפור בפועל, בהתאם למוצר המיוצר באתר, מכונת ה-CNC שבה נעשה שימוש, שיטות ההגדרה, מורכבות הקיבוע, איכות כלי החיתוך, פילוסופיית ניהול ותכנון הנדסי, רמת הניסיון של כוח העבודה, עמדות הפרט וכו'.

הפחתת זמן התקנה

במקרים רבים, ניתן לצמצם את זמן ההתקנה של מכונת CNC, לעיתים באופן דרמטי למדי. חשוב להבין שההגדרה היא פעולה ידנית, תלויה במידה רבה בביצועים של מפעיל ה-CNC, סוג הקיבוע והנהלים הכלליים של חנות המכונות. זמן ההתקנה אינו פרודוקטיבי, אך הכרחי - הוא חלק מהעלויות התקורות של עשיית עסקים. כדי לצמצם את זמן ההגדרה למינימום צריך להיות אחד השיקולים העיקריים של כל מפקח, מתכנת ומפעיל במכונות.

בגלל העיצוב של מכונות CNC, זמן ההתקנה לא אמור להיות בעיה גדולה. קיבוע מודולרי, כלי עבודה סטנדרטיים, מאתרים קבועים, החלפת כלים אוטומטית, משטחים ותכונות מתקדמות אחרות, הופכים את זמן ההתקנה ליעיל יותר מהגדרה מקבילה של מכונה רגילה. עם ידע טוב של ייצור מודרני, ניתן להגדיל את הפרודוקטיביות באופן משמעותי.

מספר החלקים המעובדים תחת התקנה אחת חשוב גם על מנת להעריך את עלות זמן ההתקנה. אם מספר רב של חלקים מעובדים בהתקנה אחת, עלות ההתקנה לכל חלק יכולה להיות מאוד לא משמעותית. ניתן להשיג הפחתה דומה מאוד על ידי קיבוץ של מספר פעולות שונות להגדרה אחת. גם אם זמן ההגדרה ארוך יותר, זה עשוי להיות מוצדק בהשוואה לזמן הדרוש להגדרת מספר מכונות קונבנציונליות.

הפחתת זמן אספקה

ברגע שתוכנית חלק נכתבת ומוכחת, היא מוכנה לשימוש שוב בעתיד, אפילו בהתראה קצרה. למרות שזמן ההובלה לריצה הראשונה הוא בדרך כלל ארוך יותר, הוא כמעט אפסי עבור כל ריצה שלאחר מכן. גם אם שינוי הנדסי של תכנון החלק מחייב שינוי התוכנית, ניתן לבצע זאת בדרך כלל במהירות, תוך צמצום זמן ההובלה.

זמן אספקה ​​ארוך, הנדרש לתכנון וייצור של מספר מתקנים מיוחדים עבור מכונות קונבנציונליות, יכול לעתים קרובות להיות מופחת על ידי הכנת תוכנית חלקים ושימוש בקיבוע פשוט.

דיוק ויכולת חזרה

מידת הדיוק והחזרה הגבוהה של מכונות CNC מודרניות היו היתרון העיקרי היחיד למשתמשים רבים. בין אם תוכנית החלקים מאוחסנת בדיסק או בזיכרון המחשב, או אפילו בקלטת (השיטה המקורית), היא תמיד נשארת זהה. ניתן לשנות כל תוכנית כרצונך, אך לאחר שהוכחה, בדרך כלל אין צורך בשינויים נוספים. ניתן לעשות שימוש חוזר בתוכנית נתונה כמה פעמים לפי הצורך, מבלי לאבד סיביות אחת של נתונים שהיא מכילה. נכון, התוכנית צריכה לעקוב אחר גורמים משתנים כמו בלאי הכלים וטמפרטורות הפעלה, יש לאחסן אותה בבטחה, אבל בדרך כלל תידרש הפרעה קטנה מאוד של מתכנת ה-CNC או המפעיל, הדיוק הגבוה של מכונות CNC והחזרה שלהן מאפשר לייצר חלקים באיכות גבוהה באופן עקבי פעם אחר פעם.

קווי מתאר של צורות מורכבות

מחרטות CNC ומרכזי עיבוד שבבי מסוגלים ליצור קו מתאר מגוון של צורות. משתמשי CNC רבים רכשו את המכונות שלהם רק כדי להיות מסוגלים לטפל בחלקים מורכבים. דוגמאות טובות הן יישומי CNC בתעשיית המטוסים והרכב. השימוש בסוג כלשהו של תכנות ממוחשב הוא כמעט חובה עבור כל יצירת נתיב כלי תלת מימדי.

ניתן לייצר צורות מורכבות, כגון תבניות, ללא עלות נוספת של יצירת דגם למעקב. ניתן להשיג חלקי שיקוף פשוטו כמשמעו באמצעות מתג כפתור, תבניות, דגמי עץ וכלים אחרים ליצירת דפוסים.

כלי עבודה פשוטים והחזקת עבודה

לא ניתן לבטל כלי עבודה סטנדרטיים ותוצרת בית שמבלבלים את הספסלים והמגירות סביב מכונה קונבנציונלית על ידי שימוש בכלי עבודה סטנדרטיים, שתוכננו במיוחד עבור יישומי בקרה נומריים. כלים מרובי-שלבים כגון מקדחי פיילוט, מקדחי שלב, כלים משולבים, קדחים נגדיים ואחרים מוחלפים במספר כלים סטנדרטיים בודדים. כלים אלו לרוב זולים וקלים יותר להחלפה מאשר כלים מיוחדים ולא סטנדרטיים. צעדי קיצוץ עלויות אילצו ספקי כלים רבים לשמור על רמה נמוכה או אפילו לא קיימת. בדרך כלל ניתן להשיג כלי עבודה סטנדרטיים מהמדף מהר יותר מאשר כלי עבודה לא סטנדרטיים.

לקיבוע ואחיזת עבודה למכונות CNC יש רק מטרה עיקרית אחת - להחזיק את החלק בצורה נוקשה ובאותו מיקום עבור כל החלקים בתוך אצווה. מתקנים המיועדים לעבודת CNC אינם דורשים בדרך כלל ג'יג'ים, חורי פיילוט ועזרים אחרים לאיתור חורים.

קיצוץ זמן והגדלת הפרודוקטיביות

זמן החיתוך במכונת CNC ידוע כזמן המחזור והוא תמיד עקבי. בניגוד לעיבוד שבבי קונבנציונלי, שבו מיומנות המפעיל, הניסיון והעייפות האישית נתונים לשינויים, עיבוד ה-CNC נמצא בשליטה של ​​מחשב. הכמות הקטנה של העבודה הידנית מוגבלת להתקנה ולטעינה ופריקה של החלק. עבור ריצות אצווה גדולות, העלות הגבוהה של הזמן הלא פרודוקטיבי מתפזרת בין חלקים רבים, מה שהופך אותו לפחות משמעותי. היתרון העיקרי של זמן חיתוך עקבי הוא עבור עבודות שחוזרות על עצמן, שבהן ניתן לבצע את תזמון הייצור והקצאת העבודה לכלי מכונות בודדים בצורה מדויקת מאוד.

הסיבה העיקרית לכך שחברות רוכשות לעתים קרובות מכונות CNC היא כלכלית למהדרין - זוהי השקעה רצינית. כמו כן, יתרון תחרותי הוא תמיד בראש של כל מנהל מפעל. טכנולוגיית הבקרה המספרית מציעה אמצעים מצוינים להשגת שיפור משמעותי בפרודוקטיביות הייצור והגדלת האיכות הכוללת של החלקים המיוצרים. כמו כל אמצעי, יש להשתמש בו בתבונה ובידע. כאשר יותר ויותר חברות משתמשות בטכנולוגיית ה-CNC, עצם קיומה של מכונת CNC אינה מציעה עוד יתרון נוסף. החברות שמגיעות קדימה הן אלו שיודעות להשתמש בטכנולוגיה ביעילות ולתרגל אותה כדי להיות תחרותית בכלכלה העולמית.

כדי להגיע ליעד של עלייה משמעותית בפריון, חיוני שהמשתמשים יבינו את העקרונות הבסיסיים עליהם מבוססת טכנולוגיית CNC. עקרונות אלו לובשים צורות רבות, למשל, הבנת המעגלים האלקטרוניים, דיאגרמות סולמות מורכבות, לוגיקה ממוחשבת, מטרולוגיה, עיצוב מכונות, עקרונות ופרקטיקות מכונות ועוד רבים אחרים. על כל אחד מהם ללמוד ולשלוט על ידי האחראי. במדריך זה, הדגש הוא על הנושאים הנוגעים ישירות לתכנות ה-CNC והבנת כלי מכונת ה-CNC הנפוצים ביותר, מרכזי העיבוד והמחרטות (הנקראים לפעמים גם מרכזי המפנה). שיקול איכות החלק צריך להיות חשוב מאוד לכל מתכנת ומפעיל כלי מכונה ומטרה זו באה לידי ביטוי גם בגישת המדריך וכן בדוגמאות רבות.

סוגי כלי מכונת CNC

סוגים שונים של מכונות CNC מכסים מגוון גדול במיוחד. מספרם גדל במהירות, ככל שהפיתוח הטכנולוגי מתקדם. אי אפשר לזהות את כל היישומים; הם היו עושים רשימה ארוכה. להלן רשימה קצרה של כמה מהקבוצות שמכונות CNC יכולות להיות חלק מהן:

1. כרסום ומרכזי עיבוד שבבי

2. מחרטות ומרכזי מפנה

3. מכונות קידוח

4. טחנות ופרופילים משעממים

5. מכונות EDM

6. מכונות אגרוף ומספריים

7. מכונות חיתוך להבה

8. נתבים

9. פרופילי סילון מים ולייזר

10. מטחנות גליליות

11. מכונות ריתוך

12. מכופפים, מכונות ליפוף וטווייה וכו'.

מרכזי עיבוד CNC ומחרטות שולטים במספר ההתקנות בתעשייה. 2 הקבוצות הללו חולקות את השוק כמעט שווה בשווה. תעשיות מסוימות עשויות לתת צורך גבוה יותר בקבוצת מכונות אחת, בהתאם לצרכיהן. יש לזכור שיש סוגים רבים ושונים של מחרטות ובאותה מידה הרבה סוגים שונים של מרכזי עיבוד. עם זאת, תהליך התכנות של מכונה אנכית דומה לזה של מכונה אופקית או כרסום CNC פשוט. אפילו בין קבוצות מכונות שונות, יש כמות גדולה של יישומים כלליים ותהליך התכנות הוא בדרך כלל זהה. לדוגמה, קווי מתאר כרסום עם כרסום קצה יש הרבה מן המשותף לחתוך קווי מתאר עם חוט.

טחנות ומרכזי עיבוד שבבי

המספר הסטנדרטי של צירים במכונת כרסום הוא 3- צירי X, Y ו-Z. החלק המוגדר במערכת כרסום הוא כלי חיתוך מסתובב, הוא יכול לנוע למעלה ולמטה (או פנימה והחוצה), אך הוא אינו עוקב פיזית אחר נתיב הכלי.

כרסמות CNC הנקראות לפעמים מכונות כרסום CNC הן בדרך כלל מכונות קטנות ופשוטות, ללא מחליף כלים או תכונות אוטומטיות אחרות. דירוג ההספק שלהם לרוב נמוך למדי. בתעשייה, הם משמשים עבודה בחדר כלים, למטרות תחזוקה, או ייצור חלקים קטנים. הם מיועדים בדרך כלל לקווי מתאר, בניגוד למקדחי CNC.

מרכזי עיבוד CNC מיועדים למקדחים וטוחנים פופולריים ויעילים יותר, בעיקר בגלל הגמישות שלהם. היתרון העיקרי שמקבל המשתמש ממרכז עיבוד CNC הוא היכולת לקבץ

מספר פעולות מגוונות להתקנה אחת. לדוגמה, ניתן לשלב קידוח, משעמם, קידוח נגדי, הקשה, כרסום נקודתי וכרסום מתאר בתוכנית CNC אחת. בנוסף, הגמישות מוגברת על ידי החלפת כלים אוטומטית באמצעות משטחים לצמצום זמן סרק, הוספה לצד אחר של החלק, שימוש בתנועה סיבובית של צירים נוספים, ועוד מספר מאפיינים, מרכזי עיבוד CNC יכולים להיות מצוידים בתוכנה מיוחדת השולטת במהירויות והזנות, חיי כלי החיתוך, מכשירי קיזוז ומדידה אוטומטית בזמן הייצור והחיסכון.

ישנם 2 עיצובים בסיסיים של מרכז עיבוד CNC טיפוסי. יש את מרכזי העיבוד האנכיים והאופקיים. ההבדל העיקרי בין 2 הסוגים הוא אופי העבודה שניתן לבצע עליהם ביעילות. עבור מרכז עיבוד CNC אנכי, סוג העבודה המתאים ביותר הוא חלקים שטוחים, או מותקנים על המתקן על השולחן, או מסייעים במלחצים או צ'אק. העבודה הדורשת עיבוד של 2 או יותר פנים בהתקנה אחת רצויה יותר להתבצע במרכז עיבוד אופקי CNC. דוגמה טובה היא בית משאבה וצורות דמויות מעוקב אחרות. כמה עיבוד פנים של חלקים קטנים יכול להתבצע גם על מרכז עיבוד אנכי CNC המצויד בשולחן סיבובי.

תהליך התכנות זהה עבור שני העיצובים, אך נוסף ציר נוסף (בדרך כלל ציר B) לעיצוב האופקי. ציר זה הוא או ציר מיקום פשוט (ציר אינדקס) עבור השולחן, או ציר סיבובי מלא לקווי מתאר בו-זמני.

מדריך זה מתרכז ביישומי מרכזי העיבוד האנכיים של CNC, עם חלק מיוחד העוסק בהגדרה האופקית ובעיבוד שבבי. שיטות התכנות חלות גם על מפעלי ה-CNC הקטנים או מכונות הקידוח ו/או הברזות, אך המתכנת צריך להסכים להגבלות שלהם.

מחרטות ומרכזי מפנה

מחרטת CNC היא בדרך כלל כלי מכונה בעל 2 צירים, ציר X אנכי וציר Z אופקי. העתיד העיקרי של המחרטה שמבדיל אותה מטחנה הוא שהחלק מסתובב סביב קו מרכז המכונה. בנוסף, כלי החיתוך בדרך כלל נייח, מותקן בצריח הזזה. כלי החיתוך עוקב אחר קו המתאר של נתיב הכלי המתוכנת. עבור מחרטת CNC עם חיבור כרסום, מה שנקרא כלים חי, לכלי הכרסום יש מנוע משלו והוא מסתובב בזמן שהציר נייח.

עיצוב המחרטה המודרני יכול להיות אופקי או אנכי. סוג אופקי נפוץ הרבה יותר מהסוג האנכי, אבל שני העיצובים קיימים עבור כל אחת מהקבוצות. לדוגמה, מחרטת CNC טיפוסית של הקבוצה האופקית יכולה להיות מתוכננת עם מיטה שטוחה או מיטה משופעת, כסוג בר, סוג צ'אקר או סוג אוניברסלי. נוסף לשילובים אלו או לאביזרים רבים שהופכים מחרטת CNC היא כלי מכונה גמיש במיוחד. בדרך כלל, אביזרים כגון משענת גב, משענות קבועות או משענות המשך, לוכדי חלקים, אצבעות נשלפות ואפילו חיבור כרסום בציר 3 הם רכיבים פופולריים של מחרטת CNC. מחרטת CNC יכולה להיות מאוד תכליתית כל כך תכליתית למעשה, שהיא נקראת לעתים קרובות מרכז מפנה CNC. כל דוגמאות הטקסט והתכניות במדריך זה משתמשות במונח המסורתי יותר מחרטת CNC, אך עדיין מזהים את כל הפונקציות המודרניות שלה.

כוח אדם עבור CNC

למחשבים ולמכונות אין אינטליגנציה. הם לא יכולים לחשוב, הם לא יכולים להעריך תחנה בצורה רציונלית. רק אנשים עם כישורים וידע מסוימים יכולים לעשות זאת. בתחום השליטה הנומרית, הכישורים נמצאים בדרך כלל בידיים של 2 אנשי מפתח, האחד עושה את התכנות והשני עושה את העיבוד. המספרים והתפקידים שלהם תלויים בדרך כלל בהעדפת החברה, בגודלה, כמו גם במוצר המיוצר שם. עם זאת, כל תפקיד הוא די מובחן, אם כי חברות רבות משלבות את 2 הפונקציות לאחד, הנקרא לעתים קרובות מתכנת/מפעיל CNC.

מתכנת CNC

מתכנת ה-CNC הוא בדרך כלל האדם בעל האחריות הגדולה ביותר בחנות מכונות ה-CNC. אדם זה אחראי לרוב להצלחת טכנולוגיית הבקרה המספרית במפעל. באותה מידה אדם זה אחראי לבעיות הקשורות לפעולות CNC.

למרות שהמשימות עשויות להשתנות, המתכנת אחראי גם על מגוון משימות הקשורות לשימוש יעיל במכונות CNC. למעשה, אדם זה אחראי לרוב על הייצור והאיכות של כל פעולות CNC.

מתכנתי CNC רבים הם מכונאים מנוסים, שיש להם ניסיון מעשי ומעשי בפעולות מכונה שהם יודעים לקרוא שרטוטים טכניים והם יכולים להבין את הכוונה ההנדסית מאחורי התכנון. התנסות מעשית זו היא הבסיס ליכולת 'לעבד' חלק בסביבה משרדית. מתכנת CNC טוב חייב להיות מסוגל לדמיין את כל תנועות הכלים ולזהות את כל המפעלים המגבילים שעלולים להיות מעורבים. המתכנת חייב להיות מסוגל לאסוף, לנתח תהליכים ולשלב באופן לוגי את כל הנתונים שנאספו לתוכנית אות ומגובשת. במילים פשוטות, מתכנת ה-CNC חייב להיות מסוגל להחליט על מתודולוגיית הייצור הטובה ביותר מכל הבחינות.

בנוסף למיומנויות העיבוד, על מתכנת ה-CNC להיות בעל הבנה של עקרונות מתמטיים, בעיקר יישום של משוואות, פתרונות של קשתות וזוויות. חשוב לא פחות הוא הידע בטריגונומטריה. גם בתכנות ממוחשב, הידע של שיטות תכנות ידניות חיוני בהחלט להבנה דרך של פלט המחשב והשליטה בפלט זה.

האיכות החשובה האחרונה של מתכנת CNC מקצועי באמת היא היכולת שלו להקשיב לאנשים האחרים - המהנדסים, מפעילי ה-CNC, המנהלים. כישורי רישום טובים הם התנאים הראשונים להתגמש. מתכנת CNC טוב חייב להיות גמיש על מנת להציע איכות תכנות גבוהה.

מפעיל מכונת CNC

מפעיל מכונת CNC הוא תפקיד משלים למתכנת CNC. המתכנת והמפעיל עשויים להתקיים באדם אחד, כפי שקורה בחנויות קטנות רבות. למרות שרוב התפקידים שבוצעו על ידי מפעיל מכונות קונבנציונליות הועברו לתוכנית ה-CNC, למפעיל ה-CNC יש הרבה אחריות ייחודית. במקרים טיפוסיים, המפעיל אחראי על הגדרת הכלי והמכונה, להחלפת החלקים, לעתים קרובות אפילו לבדיקה כלשהי בתהליך. חברות רבות מצפות לבקרת איכות במכונה - והמפעיל של כל כלי מכונה, ידני או ממוחשב, אחראי גם על איכות העבודה הנעשית באותה מכונה. אחת מהאחריות החשובות ביותר של מפעיל מכונת CNC היא לדווח למתכנת על ממצאים לגבי כל תוכנית. גם עם מיטב הידע, הכישורים, הגישות והכוונות, תמיד ניתן לשפר את התוכנית "הסופית". מפעיל ה-CNC שהוא זה, שהוא הקרוב ביותר לעיבוד העיבוד בפועל, יודע בדיוק באיזו מידה שיפורים כאלה יכולים להיות.

הצדקת עלות CNC

העלות של מכונת CNC עשויה לגרום לרוב היצרנים להיות עצבניים, אך היתרונות של בעלות על נתב CNC ככל הנראה יצדיקו את העלות תוך מעט מאוד זמן.

העלות הראשונה שיש לקחת בחשבון היא עלות המכונה. חלק מהספקים מציעים עסקאות מצורפות הכוללות התקנה, הדרכת תוכנה ודמי משלוח. אבל ברוב המקרים, הכל נמכר בנפרד כדי לאפשר התאמה אישית של נתב ה-CNC.

חובה קלה

מכונות בעלות נמוכה מ $2,000 ל $10,000. הם בדרך כלל ערכות bolt-it yourself עשויות מתכת מכופפת ומשתמשות במנועי צעד. הם מגיעים עם סרטון הדרכה ומדריך הוראות. מכונות אלו מיועדות לשימוש עשה זאת בעצמך, לתעשיית השילוט ושאר פעולות קלות מאוד. הם בדרך כלל מגיעים עם מתאם לנתב צלילה קונבנציונלי. אביזרים כגון ציר ואחיזת עבודת ואקום הם אפשרויות. מכונות אלו יכולות להשתלב בהצלחה רבה בסביבת ייצור גבוהה כתהליך ייעודי או כחלק מתא ייצור. לדוגמה, אחד מה-CNCs הללו יכול להיות מתוכנת לקדוח חורי חומרה בחזיתות המגירות לפני ההרכבה.

חובה בינונית

מכונות CNC בינוניות יעלו בין $10,000 ו $100,000. מכונות אלו בנויות מפלדה כבדה יותר או מאלומיניום. הם עשויים להשתמש במנועי צעד ולפעמים בסרוו; ולהשתמש בהנעי מתלה או כונני רצועה. יהיה להם בקר נפרד ויציעו מגוון טוב של אפשרויות כגון מחליפי כלים אוטומטיים ושולחנות מליאת ואקום. מכונות אלו מיועדות לשימוש כבד יותר בתעשיית השילוט וליישומי עיבוד לוחות קלים.

אלו הן אופציה טובה עבור סטארט-אפים עם משאבים מוגבלים או כוח אדם. הם יכולים לבצע את רוב הפעולות הדרושות בייצור ארונות אם כי לא באותה מידה של תחכום או באותה יעילות.

חוזק תעשייתי

נתבים מתקדמים עולים למעלה מ $100,000. זה כולל מגוון שלם של מכונות עם 3 עד 5 צירים המתאימות למגוון רחב של יישומים. מכונות אלו ייבנו מפלדה מרותכת בקנה מידה כבד ויגיעו עמוסות במלואן עם מחליף כלים אוטומטי, שולחן ואקום ואביזרים אחרים בהתאם ליישום. מכונות אלו מותקנות בדרך כלל על ידי היצרן ולעיתים קרובות כלולה הדרכה.

משלוחים

הובלת נתב CNC כרוכה בעלות לא מבוטלת. עם נתבים במשקל של בין כמה מאות פאונד לכמה טונות, עלויות fr8 יכולות לנוע בין $200 כדי $5,000 או יותר, תלוי במיקום. זכור כי אלא אם כן המכונה נבנתה בקרבת מקום, סביר להניח שהעלות הנסתרת של העברתה מאירופה או אסיה לאולם התצוגה של הסוחר כלולה. עלויות נוספות עשויות להיגרם רק כדי להכניס את המכונה פנימה לאחר מסירתה, מכיוון שתמיד מומלץ להשתמש במחסנים מקצועיים כדי להתמודד עם פעולה מסוג זה.

התקנה והדרכה

ספקי CNC בדרך כלל גובים מ $300 כדי $1,000 ליום עבור עלויות התקנה. זה יכול לקחת בין חצי יום לשבוע שלם להתקין ולבדוק את הנתב. עלות זו יכולה להיכלל במחיר רכישת המכונה. ספקים מסוימים יספקו הדרכה חינם כיצד להשתמש בחומרה ובתוכנה, בדרך כלל באתר, בעוד שאחרים יגבו תשלום $300 כדי $1,000 ליום עבור שירות זה.

בטיחות הקשורה לעבודת CNC

אחד הקירות של חברות רבות הוא פוסטר בטיחות עם מסר פשוט אך רב עוצמה:

כלל הבטיחות הראשון הוא למלא אחר כללי הבטיחות.

הכותרת של סעיף זה אינה מציינת אם הבטיחות מכוונת ברמת התכנות או העיבוד. העונה היא שהבטיחות היא עצמאית לחלוטין. היא עומדת בפני עצמה והיא שולטת בהתנהגות של כולם בחנות מכונות ומחוצה לה. במבט ראשון, אולי נראה שבטיחות היא משהו שקשור לעיבוד ותפעול המכונה, אולי גם להגדרה. זה בהחלט נכון אבל בקושי מציג תמונה מלאה.

בטיחות היא המרכיב החשוב ביותר בתכנות, התקנה, עיבוד שבבי, כלי עבודה, קיבוע, בדיקה, סתתים, ותפעול בשם זה בעבודה יומיומית של מכונות טיפוסיות. לעולם אי אפשר להדגיש יתר על המידה את הבטיחות. חברות מדברות על בטיחות, עורכות ישיבות בטיחות, מציגות פוסטרים, נאומים, מתקשרות למומחים. מסה זו של מידע והוראות מוצגת לכולנו מכמה סיבות טובות מאוד. לא מעט מועברים על התרחשויות טרגיות בעבר - חוקים, כללים ותקנות רבים נכתבו כתוצאה מחקירות ובירורים לגבי תאונה חמורה.

במבט ראשון, אולי נראה שבעבודת CNC, הבטיחות היא נושא משני. יש הרבה אוטומציה; תוכנית חלקים שפועלת שוב ושוב, כלי עבודה שנעשה בהם שימוש בעבר, התקנה פשוטה וכו'. כל זה יכול להוביל לשאננות ולהנחה שקרית שהבטיחות מטופלת. זו השקפה שיכולה להיות בעלת השלכות חמורות.

בטיחות היא נושא גדול אך חשובות מספר נקודות הנוגעות לעבודת CNC. כל מכונאי צריך לדעת את הסכנות של מכשירים מכניים וחשמליים. הצעד הראשון לקראת מקום עבודה בטוח הוא עם אזור עבודה נקי, שבו אסור להצטבר שבבים, נזילות שמן ושאר פסולת על הרצפה. דאגה לבטיחות האישית חשובה לא פחות. בגדים רופפים, תכשיטים, עניבות, צעיפים, שיער ארוך לא מוגן, שימוש לא נכון בכפפות והפרות דומות, מסוכנים בסביבת עיבוד שבבי. מומלץ מאוד להגן על העיניים, האוזניים, הידיים והרגליים.

בזמן שהמכונה פועלת, התקני הגנה צריכים להיות במקומם ואין לחשוף חלקים נעים. יש לנקוט זהירות מיוחדת סביב צירים מסתובבים ומחלפי כלים אוטומטיים. מכשירים נוספים שעלולים להוות סכנה הם מחליפי משטחים, מסועי שבבים, אזורי מתח גבוה, מנופים וכו'. ניתוק כל מנעולים או מאפייני בטיחות אחרים מהווה סכנה - וגם לא חוקית, ללא כישורים ואישורים מתאימים.

בתכנות חשובה גם שמירה על כללי הבטיחות. ניתן לתכנת תנועת כלי בדרכים רבות. מהירויות והזנות חייבות להיות מציאותיות, לא רק "נכונות" מבחינה מתמטית. לעומק החיתוך, לרוחב החיתוך, למאפייני הכלי יש השפעה עמוקה על הבטיחות הכללית.

כל הרעיונות האלה הם רק קיץ קצר מאוד ותזכורת שתמיד יש להתייחס לבטיחות ברצינות.