CNC-pingid referaat (0)

EESTI MEREAKADEEMIA
Rakendusmehaanika
Metallide tehnoloogia , materjalid
CNC- PINGID
Referaat

SISUKORD

SISSEJUHATUS 4
ÜLDISELT CNC-PINGIST 5
NC/CNC TÖÖPINKIDE LIIGID 6
CNC – PINKIDE KOORDINAADISTIK JA JUHTIMINE 7
CNC- PINGI PLUSSID JA MIINUSED 8
KOKKUVÕTE 9
KASUTATUD MATERJALID 10

SISSEJUHATUS

Tehnoloogia arenguga on kaasnenud kiire, mugav ja soodne tootmine. CNC- pink on hea masin selle saavutamiseks. CNC-pink on tööpink, mida juhitakse arvutiprogrammi abil. CNC- pinki kasutatakse erinevates valdkondades ning see võimaldab valmistada detaili/toodet väga täpselt. CNC seadmed on kõrgtehnoloogilised masinad . Töötlemine nendel masinatel toimub spetsiaalselt valmistatud programmi kontrolli all.

ÜLDISELT CNC-PINGIST

CNC – tehnikat rakendatakse mitmesuguste pinkide juhtimisel. Nimetus CNC tuleneb ingliskeelsetest sõnadest computer numerical control , eesti keeles oleks see siis vastavalt arvutijuhtimisega robot-tööpink. Tööpinki juhitakse arvutiprogrammi abil, mis annab tööpingile vajaliku info töö teostamiseks.
NC-pink on arvutijuhtimisega tööpink. Lühendit kasutatakse vanemate tööpinkide puhul, kus programm tehti käsitsi. Nimetus NC tuleneb ingliskeelsetest sõnadest numerical control.
CNC-pingi võimaluste alla kuulub, freesimine , puurimine, augustamine , erikujuliste detailide lõikus ja ka graveerimine . Pingi märksõnadeks on kindlasti tootlikkus , paindlikkus ja kvaliteet. Paindlikkus- joonisest võimalikult kiiresti valmistada cnc-tööpinkidele vajalik NC- kood (NC programm), cnc-tööpinkide omaduste tundmine , õigete terade ja tehnoloogiate valik, võimalik valmistada kiirelt ka väikseid koguseid detaile. Tootlikkus- võimalikult mitu tööoperatsiooni ühe kinnitusega; cnc-tööpinkide hea tundmine/kasutamine, mis võimaldab maksimaalset cnc-tööpingi omaduste ära kasutamist. Kvaliteet- tööpinkide täpsus, cnc-tööpinkide kasutamise oskus, hooldus . CNC pink on arvutiga juhitav masin erinevate kõvade materjalide lõikamiseks nagu puit, komposiidid , alumiinium, teras, plastmass ja vahud .
Programmeerija või pingi kasutaja peab valdama pingi kõiki töötluse põhioskusi ja seaduspärasusi, kuna uus tehnika annab ainult täiendavaid töövahendeid töö või selle etapi teostamiseks. Laiemalt võttes on tegu tööpinkide või nende liini automatiseerimisega. Praegusajal mil üha rohkem edastatakse teavet elektroonsel kujul, võidakse ka tootmistegevuses sobitada tehnikat üha ulatuslikumalt ja mitmel tootmistasandil, kasutades sama informatsiooni erinevate toimingute puhul.
Kui tehnilist tootmist tervikprotsessina laiemalt käsitleda, siis saab kõik alguse ideest ja kavandist. Tehniline projekt tehakse arvuti abil ja ka joonised koostatakse arvutis (CAD). Neid jooniseid saab sobiva programmi abil ümber töödelda selliselt , et neist saab töötlemisjuhis masinale (CAM), sellisel juhul kasutatakse lühendit CAD/CAM. Kui informatsioon, näiteks joonised , on elektroonsel kujul, siis saab neid edastada ühest arvutist teise, mis ise võivad füüsiliselt üksteisest küllaltki kaugel asuda . Selleks annab võimaluse asjaolu, et projekteerimine võib toimuda kusagil mujal kui tehniline teostus ja sellegipoolest liigub teave kõigi ahelasse kuuluvate sõlmede vahel reaalajas . Selline meetod võimaldab kergesti teostada käesoleval ajal nii levinud tootmise hajutamist ning ulatusliku allhankevõrgu loomist ja ülalpidamist.
Kui informatsioon on arvutis ja juhtimissõlmedes, siis saab juhiseid vajaduse korral kiiresti ja kergesti muuta, olenevalt muidugi programmide kasutajate teadmistest/oskustest. Nii saab päris kiiresti toota väikeseeriaid või üksikesemeid juhul, kui programmid on olemas ja nende kasutamiseks vajatakse vaid paari nupuvajutust.
CAD- tarkvara kasutatakse projekteerimiseks, 2D joonestamiseks ja 3D modelleerimiseks. CAM-tarkvara kasutatakse NC-koodi tegemiseks(sisaldab operatsioonitehnoloogiat). Võimalus: 2D projekteerimiseks ja 3D projekteerimiseks.

NC/CNC TÖÖPINKIDE LIIGID

CNC – tööpingid jaotatakse horisontaal- või vertikaaltööpinkideks, olenevalt sellest, kuidas toimub töötlemisüksuse/spindli liikumine.
Horisontaal CNC- freespink on mõeldud peamiselt nurklike toodete valmistamiseks.
CNC vertikaalfreespink on enimkasutatava konstruktsiooniga tööpink. Raamistiku suhtes soodsaim variant valmistada detaile, töölauale väga hea ligipääs.
NC treipink on mõeldud eelkõige ümardetailide valmistamiseks. Treimistöötlus toimub 2D- koordinaadistikus.
Laastueraldamisega NC/CNC – tööpingid: freespingid, treipingid , töötlemiskeskused, lihvimispingid, puurpingid.
Spetsiaaltööpingid NC/CNC – tööpingid: lasertööpink, põletuspink, erosioonipink, stants.

CNC – PINKIDE KOORDINAADISTIK JA JUHTIMINE

Freespinkide konstruktsiooni omapärast tulenevalt tuleb vaadelda erinevalt asetsevaid freespingi koordinaadistikke, mis on määratletud pingi töötlemisüksuse/spindli suhtes. Üldjuhul kehtib koordinaadistiku määramisel “parema käe reegel”.
CAD/CAM/CNC – tehnikas kasutatavad põhikoordinaadid ja pöördteljed on X(A), Y(B), Z(C). Telgede tunnused (XYZ ABC) võivad olla erinevad, olenevalt tööpingi margist. Telgede  ja – suunad võivad olla erinevad olenevalt tööpingi margist.
Tööpingi kontroller- juhtpult koos elektrilise juhtsüsteemiga (tänapäeval juba arvuti), mis juhib tööpingi erinevaid töömehhanisme. Kontroller on tööpingi “ aju”, mis paneb liikuma tööpingi teljed ja annab käsklused abimehhanismidele (kinnitused, vaakumpump jne.)
Juhtimistüübid liigitatakse töömehhanismi liikumiste järgi: Positsioon-, sirglõik-/ kontuur -, kombineeritud -/radajuhtimiseks.
Positsioonjuhtimisega süsteemides programmeeritakse töömehhanismi järjestikused positsioonid s.t.määratakse punktide koordinaadid, kuhu pingi töömehhanismid peavad liikuma. Liikumised toimuvad punktist punktini.
Kontuurjuhtimine võimaldab programmeerida pingi töömehhanismi liikumise etteantud kiirusega mööda kindlat trajektoori. Töömehhanism liigub ettenihkel ühe telje suunaliselt.
Kombineeritud juhtsüsteemi töömehhanism võib liikuda programmeeritud ettenihkega pikki teatud rada kahe või kolme telje suunaliselt.
Erinevad juhtsüsteemid: Fanuc, Simumerik, Heidenhain, Haas , Maho, Siemens , Osai, Okuma, NUM.
Juhtsüsteemi oluline osa on interpolaator, mis võimaldab liigutada vähemalt kahte tööpingi telge üheaegselt. See on oluline, et saavutada üheaegne telgede liikumine on töömehhanismide liikumiskiirused teiste telgedega/proportsionaalselt ära jaotatud.
Juhtsüsteemis olev interpolaator arvutab arvuti abiga teljed nii, et lõikeinstrument liigub programmi järgi määratud positsiooni ja määratud ettenihkekiirusega. Interpolaator jagab liikumise lõigud lähtepunktist kuni lõpp-punktini paralleelselt koordinaattelgedega sammudeks või ringjoone puhul lõikudeks, luues täiendavaid tugipunkte. Interpoleerimissamm on määratud pingi juhtsüsteemi diskreetsusega (minimaalse nihutuse pikkus) ja detaili töötlemise täpsusega.
Kui juhtsüsteem on ilma interpolaatorita, siis lõikeriista liikumine on võimalik ainult kas koordinaatidega kindlaks määratud positsiooni või sirgjooneliselt

CNC- PINGI PLUSSID JA MIINUSED

Plussid: CNC pinke saab kasutada 24h järjest ja 365 päeva aastas ja vajab väljalülitamist ainult hoolduse ajaks. CNC pingid on programmeeritud nii, et toodet saab toota sadades ja isegi tuhandetes kordades ja toodetud toode on iga kord täpselt sama. CNC pinke saab lihtsalt uuendada. CNC pingiga saab toota tooteid/detaile, mida käsitsi toota ei saa. CNC pink säästab aega ja raha. Üks inimene saab kontrollida mitut pinki ilma, et kohal viibiks. Oskustega insener saab teha sama detaili mitu korda ja detailid erinevad väga minimaalselt üksteisest.
Miinused: CNC pingid on palju kallimad, kui manuaalsed pingid, kuigi CNC pinkide hinnad järjest langevad. Inimestel kaovad manuaalsete masinatega töötamise oskused. Inimesed kaotavad tööd, kuna arvuti teeb nende eest töö ära.

KOKKUVÕTE

CNC-masinad on väga laialdaselt levinud ning teevad väga täpset tööd. CNC-pinkide taga töötavad vastava kutse saanud inimesed. CNC-masinate eeliseks on väiksem tööaeg, mis kulub töötlemisele, kuna vahepeal ei pea tegema lisaliigutusi ja seadme töötlemise kiirus on palju suurem. CNC-pingid on kallid, kuid nende hind langeb.

KASUTATUD MATERJALID

http://en.wikipedia.org/wiki/CNC_router
http://www.ene.ttu.ee/elektriajamid/oppeinfo/materjal/IN660/CAD_CAM%20ja%20CNC-tehnoloogia%20-%20slaidid.pdf
http://et.wikipedia.org/wiki/Arvprogrammjuhtimine
http://www.hkhk.edu.ee/cncpink/3_cadcam_tarkvara_vimalused_ja_kasutusala.html
http://www.vineerimaailm.ee/teenused/mis-on-cnc-pink
http://www.thomasnet.com/about/cnc-machining-45330503.html
http://www.masinaehitus.ee/index.php/et/products-and-services/machining/cnc-machining