دانش اولیه ماشین CNC: محورها، G-Code، راه اندازی و ایمنی برای مبتدیان

یک ماشین‌کار یک رول فولادی را در ماشین تراش بارگذاری می‌کند، محافظ را می‌بندد و شروع چرخه را فشار می‌دهد. برجک نمایان می شود، ابزار خاموش می شود و اولین پاس یک سیلندر تمیز را در 0.05 میلی متر برش می دهد. هیچ کدام از این اتفاقات اتفاقی نمی افتد. این به این دلیل اتفاق می‌افتد که فردی مجموعه کوچکی از اصول CNC را می‌داند: محورها، سیستم‌های مختصات، G-code، جبران‌های کاری، جبران ابزار و تأیید ایمن. اگر به تازگی با CNC یا در حال ارزیابی خرید ماشین هستید، اینها اصولی هستند که فرآیند کنترل شده را از ضایعات و خرابی ها جدا می کنند.

این راهنما دانش اصلی را به ترتیبی که واقعاً از آن استفاده خواهید کرد به شما می دهد. شما خواهید دید که یک دستگاه CNC چگونه حرکت می کند، برنامه به آن می گوید که چگونه کار کند، و چه چیزی را قبل از برش فلز بررسی کنید. هدف این نیست که در یک جلسه شما را به یک برنامه نویس تبدیل کنیم. این به شما کمک می کند تا یک برگه راه اندازی را بخوانید، یک برنامه را دنبال کنید و وقتی یک ماشین یا یک تامین کننده روی میز است سؤالات بهتری بپرسید.

آنچه که یک دستگاه CNC واقعاً کنترل می کند

ماشین CNC یک ماشین ابزار است که توسط کامپیوتری هدایت می شود که یک برنامه ذخیره شده را اجرا می کند. کامپیوتر نمی داند چگونه یک قطعه را برش دهد. این فقط مختصات، نرخ تغذیه و دستورات تعویض را دنبال می کند. نتیجه فیزیکی بستگی به سه زیر سیستم دارد که با هم کار می کنند:

• واحد کنترل: برنامه را می خواند، مسیرهای حرکت را محاسبه می کند و ورودی ها و خروجی ها را مدیریت می کند.
• درایوها و موتورهای سروو: محورها را به موقعیت های فرمان منتقل کنید و آنها را تحت بار برش نگه دارید.
• ساختار مکانیکی: تخت، ستون، دوک، راهنما، بال اسکرو و تعویض ابزار. استحکامی را فراهم می کند که چرخش موتور را به برش های دقیق تبدیل می کند.

هنگامی که یک ماشین دقت خود را از دست می دهد، به ندرت دلیل آن برنامه به تنهایی است. این می تواند رشد حرارتی در دوک، ساییدگی در راهنماها، نگهدارنده ابزار شل یا جابجایی کاری باشد که از یک سطح کثیف تنظیم شده است. دانش اولیه CNC به این معنی است که بدانید کدام لایه را ابتدا بررسی کنید.

اگر با ماشین کاری رول کار می کنید، خانواده دستگاه به اندازه کنترل اهمیت دارد. الف سازنده تراش غلتکی CNC مانند Nantong Jingyu Machinery ماشین‌هایی را بر اساس همین اصول می‌سازد، اما با تخت‌های سنگین و ویژگی‌های خاص رول.

سیستم مختصات و محورهای ماشین

هر حرکت CNC در یک سیستم مختصات توصیف می شود. رایج ترین سیستم دکارتی است: X، Y و Z برای محورهای خطی، به علاوه A، B و C برای محورهای چرخشی. در ماشین تراش، X معمولاً قطر و Z طول را کنترل می کند. در یک ماشین فرز، X و Y میز را قرار می دهند و Z عمق دوک را کنترل می کند.

دو صفر در عملیات روزانه اهمیت دارد. ماشین صفر یک مرجع ثابت است که توسط سازنده تنظیم شده است. کار صفر نقطه ای است که شما برای قطعه انتخاب می کنید که اغلب در صفحات افست کاری مانند G54 ذخیره می شود. یک اشتباه در اینجا هر برشی را تغییر می دهد. یک بررسی متداول تحمل این است که قبل از اجرای برنامه، یک سطح شناخته شده را لمس کنید، مقدار افست را تنظیم کنید و سپس با یک نشانگر شماره گیری تأیید کنید.

چگونه شمارش محورها کار را تغییر می دهد

محورهای بیشتر به طور خودکار به معنای ماشین بهتر نیست. آن‌ها کاری را که دستگاه می‌تواند انجام دهد و میزان مهارت راه‌اندازی مورد نیاز را تغییر می‌دهند. نمودار زیر استفاده معمولی از طبقه مغازه را بر اساس پیکربندی محور نشان می دهد.

درصدها گویای کار رایج در کارگاه هستند، نه یک قانون. نکته عملی این است که یک دستگاه 3 محوره با اپراتور ماهر و تجهیزات خوب اغلب دستگاه های 5 محوری را که به خوبی راه اندازی شده است شکست می دهد.

مبانی G-کد و M-Code که هر روز استفاده خواهید کرد

یک برنامه CNC لیستی از بلوک ها است. هر بلوک می تواند شامل یک حرکت ابزار، نرخ خوراک، فرمان دوک یا عملکرد ماشین باشد. کدهای G ماشین را برای یک نوع حرکت آماده می کنند. کدهای M عملکردهای کمکی را روشن یا خاموش می کنند. لازم نیست همه کدها را به خاطر بسپارید، اما باید کدهایی را که تقریباً در هر برنامه ای ظاهر می شوند، بشناسید.

ساختار برنامه به اندازه کدهای فردی اهمیت دارد. یک دستور بلوک ایمن عبارت است از: شروع ایمن، تعویض ابزار، استارت اسپیندل، نزدیک شدن، برش، جمع شدن، خاموش شدن مایع خنک کننده، توقف اسپیندل و بازگشت. بسیاری از خرابی ها ناشی از حرکت سریعی است که قبل از تأیید افست کار نوشته شده بود.

از CAD تا قسمت تمام شده: دنباله راه اندازی

یک کار CNC قابل اعتماد دنباله ای را دنبال می کند. پرش از مراحل به این صورت است که چگونه یک دستگاه هوا را قطع می کند، وسایل را قطع می کند یا یک قطعه گران قیمت را در مکان نامناسبی برش می دهد. جریان اصلی این است:

1. یک مدل CAD از قطعه ایجاد یا دریافت کنید.
2. از نرم افزار CAM برای تعریف ابزارها، استراتژی ها و پارامترهای برش استفاده کنید.
3. مسیر ابزار را در G-code مخصوص ماشین پردازش کنید.
4. برنامه را به کنترل منتقل کنید و نام فایل و ویرایش را بررسی کنید.
5. قطعه کار یا فیکسچر را سوار کنید و نشان دهید.
6. افست کار و طول ابزار را تنظیم کنید.
7. یک تست خشک یا تک بلوک را دور از قطعه اجرا کنید.
8. قسمت اول را برش دهید، آن را بررسی کنید و فقط پس از اندازه گیری، افست ها را تنظیم کنید.

برای ماشین کاری رول، توالی راه اندازی اغلب شامل بررسی های اضافی است. یک رول سنگین می تواند چندین تن وزن داشته باشد، بنابراین نیروی گیره، هم ترازی در مرکز، و وضعیت استراحت ثابت به طور مستقیم بر گرد و مخروطی بودن تأثیر می گذارد. ماشینی با بستر سفت و سخت و سیستم کنترل پایدار تعداد اصلاحات آفست مورد نیاز بین قطعات را کاهش می دهد.

وقتی ماشینی را ارزیابی می‌کنید، بپرسید که چگونه دسته‌های کنترل، جابجایی افست، مدیریت عمر ابزار و راه‌اندازی مجدد برنامه کار می‌کنند. این ویژگی ها بر سرعت بازیابی یک اپراتور از یک ابزار خراب یا قطع برق تأثیر می گذارد.

عملیات ماشینکاری متداول CNC و آنچه که آنها نیاز دارند

عملیات های مختلف از اصول اولیه CNC یکسان استفاده می کنند، اما آنها را به روش های مختلف به کار می برند. درخت زیر عملیات اصلی را که در یک کارگاه ماشینکاری عمومی و در کارهای خاص رول مشاهده خواهید کرد، گروه بندی می کند.

• چرخاندن
  • قطعه کار را در برابر یک ابزار تک نقطه ای می چرخاند.
  • متغیرهای کلیدی: سرعت دوک، تغذیه در هر دور، عمق برش، شعاع دماغه ابزار.
• آسیاب
  • یک برش چند لبه را در برابر یک قطعه کار ثابت یا شاخص می چرخاند.
  • متغیرهای کلیدی: قطر کاتر، تعداد دندانه، تغذیه در هر دندان، درگیری شعاعی و محوری.
• سنگ زنی
  • از یک چرخ ساینده برای تحمل محکم و پرداخت ریز سطح استفاده می کند.
  • متغیرهای کلیدی: درجه چرخ، وضعیت پانسمان، نرخ تغذیه، تحویل مایع خنک کننده.
• بریدگی و شیار
  • پروفیل ها، شیارها یا خطوط مشخص را در یک سطح رول برش می دهد.
  • متغیرهای کلیدی: هندسه ابزار، دقت نمایه سازی، کنترل عمق.

هر عملیات دارای یک خانواده ماشینی است که در اطراف آن ساخته شده است. برای چرخش رول، یک تراش رول CNC اختصاصی برای انجام کارهای استوانه ای با حذف مواد بالا و کنترل قطر ثابت طراحی شده است.

تراش رول CNC سری CK84 با کنترل زیمنس 828D این ماشین تراش رولی CNC را برای تراشکاری رول استوانه ای با قابلیت حذف مواد بالا، که با نام های CK84100 و CK84125 با کنترل زیمنس 828D موجود است، بررسی کنید. مشاهده محصول →

برای تکمیل، یک چرخ رول CNC بر روی سطح، گرد بودن و ثبات ابعادی تمرکز می کند.

برای کارهای پروفیلی مانند شیارها یا علامت گذاری ها، دستگاه بریدگی غلتکی CNC حرکت کنترل شده فرز یا بریدگی را اضافه می کند.

ملاحظات خریدی که مبتدیان اغلب از دست می دهند

قیمت ساده ترین عدد برای مقایسه و کمترین فایده به خودی خود است. دستگاه CNC یک دارایی تولید است. هزینه یک انتخاب اشتباه بعداً به عنوان قطعات رد شده، زمان راه اندازی طولانی یا خرابی گران قیمت نشان داده می شود. وقتی ماشینی را بررسی می کنید، این نکات را بررسی کنید:

• سفتی و میرایی: یک تخت سنگین و راهنماهای از قبل نصب شده به درستی باعث کاهش پچ پچ در طول برش های قطع شده می شود.
• تکرارپذیری، نه فقط دقت: یک ماشین ممکن است یک بار به یک بعد برخورد کند، اما تکرارپذیری آن را در صدها چرخه حفظ می کند.
• پشتیبانی کنترل: قطعات یدکی، آموزش، و خدمات محلی بیش از یک لیست طولانی از ویژگی ها اهمیت دارند.
• اکوسیستم ابزار: نگهدارنده ابزار استاندارد و اندازه درج هزینه های عملیاتی را قابل پیش بینی نگه می دارد.
• وسایل ایمنی: قفل های درب، محدودیت های سخت و مدارهای توقف اضطراری اختیاری نیستند.

برای رول‌فروشی‌ها، هسته تراش غلتکی CNC اغلب به نحوه حفظ تراز دستگاه در زیر بارهای سنگین بستگی دارد. شما می توانید در مورد آن بیشتر بخوانید هسته تراش غلتکی CNC . همین منطق در مورد آسیاب و فرز نیز صدق می کند: پلت فرم مکانیکی سقف را تعیین می کند، و سیستم کنترل تعیین می کند که اپراتور چقدر به راحتی می تواند به آن برسد.

اصول ایمنی و نگهداری

هنگامی که اپراتور از نظم و انضباط راه اندازی پیروی می کند، ماشین های CNC ایمن هستند. وقتی کسی با نگهبان به عنوان یک ناراحتی برخورد می کند خطرناک هستند. قوانین اساسی ساده هستند:

• در حالی که اسپیندل فعال است، هرگز دست خود را به منطقه کار نزنید.
• برای هر برنامه جدید از حالت های تک بلوک و خشک اجرا استفاده کنید.
• برای اولین برش مقدار نادیده گرفته شده را کم نگه دارید و فقط پس از تأیید بصری افزایش دهید.
• محل توقف اضطراری را روی پانل اپراتور و روی بدنه دستگاه بدانید.
• از اینترلاک درب یا کلیدهای محدود کننده دور نزنید.

تعمیر و نگهداری نیز از همین اصل پیروی می کند. بررسی های روزانه شامل روانکاری راه، فشار هوا و سطح مایع خنک کننده است. بررسی های هفتگی شامل تجمع تراشه، وضعیت فیلتر و تمیزی نگهدارنده ابزار است. چک های ماهانه شامل واکنش برگشتی، سطح و اتصالات الکتریکی است. ماشینی که بر اساس یک برنامه زمان بندی نگهداری می شود، در طول یک کار حیاتی احتمال شکست بسیار کمتری دارد.

اصول اولیه CNC یک راز نیست. آنها مجموعه‌ای از روابط هستند: مختصات به ماشین می‌گوید کجا برود، G-code به آن می‌گوید چگونه حرکت کند، آفست به آن می‌گوید کجا قطعه است، و نظم و انضباط راه‌اندازی ابزار را از هر چیزی که نباید بریده شود دور نگه می‌دارد. اگر آن روابط را درک کنید، می توانید یک برنامه بخوانید، یک کار راه اندازی کنید و یک ماشین را با اطمینان ارزیابی کنید. چه در حال چرخاندن یک شفت کوچک یا ماشینکاری یک رول چند تنی باشید، همان اصول اساسی اعمال می شود. با سیستم مختصات شروع کنید، کدهایی را که هر روز می بینید یاد بگیرید و هرگز قبل از شروع چرخه از مرحله تأیید رد نشوید.