Οι μηχανές Αριθμητικού Ελέγχου (CNC) είναι αυτοματοποιημένες συσκευές φρεζαρίσματος που κατασκευάζουν βιομηχανικά εξαρτήματα χωρίς άμεση ανθρώπινη βοήθεια. Χρησιμοποιούν κωδικοποιημένες οδηγίες που αποστέλλονται σε έναν εσωτερικό υπολογιστή, ο οποίος επιτρέπει στα εργοστάσια να κατασκευάζουν εξαρτήματα με ακρίβεια και ταχύτητα. Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι μηχανών CNC, που κυμαίνονται από τρυπάνια έως κόφτες πλάσματος, ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή μεγάλης ποικιλίας ανταλλακτικών. Αν και τα περισσότερα χρησιμοποιούνται βιομηχανικά στην κατασκευή, υπάρχουν επίσης εκδόσεις χόμπι των περισσότερων μηχανών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ιδιωτικές κατοικίες.
Τύποι Μηχανών
Οι πιο συνηθισμένες μηχανές CNC είναι οι φρέζες, οι τόρνοι και οι μύλοι. Οι φρέζες κόβουν αυτόματα υλικά, συμπεριλαμβανομένου του μετάλλου, χρησιμοποιώντας έναν άξονα κοπής, ο οποίος μπορεί να μετακινηθεί σε διαφορετικές θέσεις και βάθη σύμφωνα με τις οδηγίες του υπολογιστή. Οι τόρνοι χρησιμοποιούν αυτοματοποιημένα εργαλεία που περιστρέφονται για να διαμορφώσουν το υλικό. Χρησιμοποιούνται συνήθως για να κάνουν πολύ λεπτομερείς τομές σε συμμετρικά κομμάτια, όπως κώνους και κυλίνδρους.
Οι μύλοι χρησιμοποιούν έναν περιστρεφόμενο τροχό για να τρίψουν υλικά και να διαμορφώσουν μέταλλο ή πλαστικό στο επιθυμητό σχήμα. Είναι εύκολο να προγραμματιστούν, επομένως χρησιμοποιούνται συνήθως για έργα που δεν απαιτούν την ίδια ακρίβεια με τους μύλους ή τους τόρνους. Εκτός από αυτά, υπάρχουν επίσης δρομολογητές CNC, οι οποίοι χρησιμοποιούνται για την πραγματοποίηση περικοπών σε διάφορα υλικά. καθώς και προγραμματιζόμενοι 3D εκτυπωτές υπολογιστή. και πυργίσκους, που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή οπών σε μέταλλο ή πλαστικό. Αυτή η τεχνολογία μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί με διαφορετικούς τύπους κοπτικών, συμπεριλαμβανομένων αυτών που λειτουργούν με νερό, λέιζερ και πλάσμα.
Προγραμματισμός και Λειτουργία
Ο κωδικός που χρησιμοποιείται για τον προγραμματισμό μονάδων CNC ονομάζεται γενικά G-Code. Περιέχει πληροφορίες σχετικά με το πού πρέπει να τοποθετηθούν εξαρτήματα του μηχανήματος και λέει στο μηχάνημα πού ακριβώς να τοποθετήσει ένα εργαλείο. Άλλες οδηγίες λένε στο μηχάνημα πρόσθετες λεπτομέρειες, όπως την ταχύτητα με την οποία πρέπει να λειτουργεί ένα εξάρτημα. πόσο βαθιά θα πρέπει να κόψει, να κάψει ή να τρυπήσει. και τη γωνία ενός αυτοματοποιημένου εργαλείου. Οι περισσότερες σύγχρονες βιομηχανικές μηχανές CNC συνδέονται σε ένα δίκτυο υπολογιστών και λαμβάνουν οδηγίες λειτουργίας και εργαλείων μέσω ενός αρχείου λογισμικού.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα
Σε ένα βιομηχανικό περιβάλλον, οι μηχανές CNC μπορούν να συνδυαστούν σε ολόκληρες κυψέλες μηχανών εργαλείων που μπορούν να λειτουργούν ανεξάρτητα η μία από την άλλη. Συχνά οδηγούνται από εντελώς ψηφιακά σχέδια, γεγονός που εξαλείφει την ανάγκη για φυσική κατάρτιση σχεδίων σχεδίων. Πολλοί είναι σε θέση να τρέξουν για αρκετές ημέρες χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση. Μάλιστα, ορισμένα είναι τόσο εξελιγμένα που μπορούν να επικοινωνήσουν με το κινητό τηλέφωνο του χειριστή και να στείλουν ειδοποίηση εάν παρουσιαστεί δυσλειτουργία. Αυτά τα αυτοματοποιημένα χαρακτηριστικά καθιστούν δυνατή την παραγωγή χιλιάδων ανταλλακτικών με ελάχιστη επίβλεψη και αφήνουν τον χειριστή να εκτελεί άλλες εργασίες.
Εκτός από αυτό, μια μηχανή CNC μπορεί να σχηματίσει εξαρτήματα με ένα επίπεδο ακρίβειας που είναι σχεδόν αδύνατο χρησιμοποιώντας παλαιότερα εργαλεία. Σε ένα συμβατικό εργοστάσιο, οι εργαζόμενοι πρέπει να ελέγχουν διαφορετικά εργαλεία με το χέρι και τα λάθη είναι κοινά, αλλά ένα μηχάνημα μπορεί να εκτελέσει την ίδια εργασία χωρίς να κουραστεί και μπορεί να δουλεύει ασταμάτητα. Αυτό εξοικονομεί πολύ χρόνο και η βελτιωμένη ακρίβεια μπορεί να βοηθήσει στην εξάλειψη των απορριμμάτων, καθώς υπάρχουν λιγότερα ελαττωματικά μέρη που πρέπει να πεταχτούν.
Παρά τα πλεονεκτήματά τους, οι μηχανές CNC είναι πιο ακριβές από τους παλαιότερους τύπους μηχανών, γεγονός που μπορεί να τις καταστήσει μη προσιτές για μικρότερες λειτουργίες. Είναι επίσης ακριβό στην επισκευή και τη συντήρησή τους. Επίσης, αν και περιορίζουν την πιθανότητα σφαλμάτων, δεν την εξαλείφουν εντελώς, καθώς οι λειτουργίες μπορούν ακόμα να προγραμματίσουν ή να λειτουργήσουν το μηχάνημα λανθασμένα. Επιπλέον, αυτά τα μηχανήματα πρέπει να χειρίζονται από εξειδικευμένο εργατικό δυναμικό με συγκεκριμένο τύπο εκπαίδευσης, το οποίο μπορεί να μην είναι διαθέσιμο σε όλους τους τομείς.
Ανάπτυξη
Οι μηχανές CNC έχουν εξελιχθεί σημαντικά από την αρχική τους εισαγωγή στη βιομηχανία παραγωγής. Οι παλαιότεροι έλαβαν οδηγίες κώδικα μέσω ενσύρματων ελεγκτών, πράγμα που σήμαινε ότι η μορφή προγραμματισμού δεν μπορούσε να αλλάξει. Αργότερα μοντέλα προγραμματίστηκαν μέσω καλωδίων mainframe και δισκέτας, που επέτρεπαν παραλλαγές στον προγραμματισμό. Τα σύγχρονα μπορούν να λειτουργήσουν από αρχεία λογισμικού που βρίσκονται σε CD, μονάδες USB ή να σταλούν μέσω δικτύου.