srijeda, 29. prosinca 2010.

CNC ( NUMERIČKO UPRAVLJANI ALATNI STROJEVI )



Osnove numeričkog upravljanja postavio je 1947.god. John Parsons. Uporabom bušene trake upravljao je pozicijom alata pri izradi lopatica helikopterskog propelera. Godine 1949. američka vojska sklopila je ugovor sa sveučilištem MIT za razvoj programabilne glodalice. Tro-osna glodalica Cincinati Hydrotel predstavljena je 1952. godine, a imala je elektromehaničko upravljanje i rabila je bušenu traku. Iste godine počinje se rabiti naziv numeričko upravljanje(NC).

U civilnoj industriji numeričko upravljanje započinje šezdesetih godina dvadesetog stoljeća, a široka primjena u obliku računalnoga numeričkog upravljanja(CNC) počinje 1972. godine, odnosno desetak godina kasnije razvojem mikroprocesora

Definicija NC-a

Numeričko upravljanje je operacija nad alatnim strojem koja proizlazi iz niza kodiranih instrukcija koje se sastoje od brojeva, slova abecede, i simbola koji jedinica za kontrolu strojeva (MCU)može razumjeti. Te instrukcije pišu se logičkim redoslijedom u unaprijed dogovorenu standardiziranom obliku. Skup svih instrukcija potrebnih da bi se provela određena obradba na izratku naziva se CNC program.

Tipovi numeričkog upravljanja  

Postoji više mogućnosti unošenja podataka u upravljačke jedinice CNC strojeva, a neke od njih su :     
• Ručno unošenje programa u upravljačku jedinicu direktno na stroju,
• DNC (Direct numerical control) direktno numeričko upravljanje je u potpunosti automatsko prenošenje informacija iz računala u upravljačku jedinicu, a funkcije su mu:
• manipulacija sa NC programima (učitavanje,memoriranje, brisanje, izvršavanje, itd.),
• editiranje NC programa,
• unošenje NC programa,
• kontrola protoka materijala, i
• kontrola proizvodnje.

Naprednije numeričko upravljanje je adaptivno upravljanje (AC), koje uključuje senzore za monitoring (praćenje) procesa obrade odvajanjem čestica i prilagođavanjem istog novim uvjetima.

Princip numeričkog upravljanja

Alatni stroj sa numeričkim upravljanjem upotrebljava numeričke podatke za direktno upravljanje kretanja pojedinih dijelova stroja. Numerički podatci se procesiraju u upravljačkoj jedinici za obradu, (NC upravljačkog sustava), i onda se prosljeđuju pogonima alatnog stroja za izvršenje programiranog kretanja. Za proizvodnju jednog određenog strojnog dijela potrebno je nekoliko vrsta podataka, kao što su geometrijski, tehnološki, podaci reznog alata, itd. Izvor svih informacija je tehnički crtež, napravljen u konstrukcijskom odjelu. Obrada tih podataka se izvodi ručno za konvencionalne alatne strojeve i automatski za numerički upravljane alatne strojeve.

Prednosti CNC strojeva

Prednosti CNC strojeva jesu:
  • Prilagodljivost (Stroj može izrađivati veću ili manju seriju proizvoda ili samo jedan proizvod, a nakon toga se jednostavno učita drugi program i izrađuje se drugi proizvod.)
  • Mogućnost izrade vrlo složenog oblika (Izrada trodimenzionalnih složenih oblika na klasičnim strojevima je skupa, a ponekad i nemoguća. Uporaba CNC stroja omogućuje izradu, a time i konstruiranje i takvih složenih oblika i proizvoda koje prije nije bilo ekonomično proizvoditi.)
  • Točnost i ponovljivost(Pomoću CNC stroja moguće je proizvesti veliku količinu (1 00, 1 000 ili više) potpuno jednakih proizvoda odjednom ili povremeno. Razlike koje mogu nastati medu proizvodima obično su zanemarive, a nastaju zbog trošenja alata i dijelova stroja. Na klasičnim strojevima to nije moguće. Dio proizvoda čak neće zadovoljiti ni potrebnu kvalitetu.)
  • Smanjenje ili potpuno uklanjanje troškova skladištenja(Da bi zadržali svoju funkciju, strojeve je potrebno redovito održavati. Nakon određenog vremena pojedine dijelove je potrebno zamijeniti. Te dijelove mora osigurati proizvođač stroja. Ako dijelove izrađuje na klasičnim strojevima, proizvođač ih mora proizvesti i uskladištiti kako bi ih nakon pet ili vi5e godina dostavio kupcu. Držanje doknadnih dijelova na skladištu čini trošak. Neki od tih dijelova se nikad i ne isporučuje kupcu jer se dizajn stroja u međuvremenu promijeni pa dijelovi postanu zastarjeli. Uporabom CNC strojeva potrebno je sačuvati, tj. uskladištiti samo programe, a dijelovi se u kratkom roku izrade po narudžbi kupca. Pri tome je trošak znatno manji od skladištenja gotovih doknadnih dijelova.)
  • Smanjenje pripremno-završnih vremena i troška izrade (Pri uporabi klasičnih strojeva često su potrebne specijalne naprave za pozicioniranje predmeta te šablone za vođenje alata po konturi. Izrada naprava je trošak, a vrijeme do početka proizvodnje proizvoda produžuje se za vrijeme izrade naprava. Za CNC strojeve to nije potrebno jer se alat vodi mikroprocesorom po bilo kojoj složenoj putanji.)
  • Mali zahtjevi za vještinama operatera (Operateri CNC strojeva trebaju znati postaviti predmet u stroj, postaviti, izmjeriti i izmijeniti odgovarajuće alate te se koristiti odgovarajućim CNC programom. To su kudikamo manji zahtjevi za vještine i znanja nego što ih treba imati operater na klasičnim strojevima koji treba znati voditi izvršavanje pojedinačnih operacija obradbe.)
  • Jednostavniji alati (Na CNC strojevima alati su standardizirani te obično nema potrebe za uporabom specijalnih alata ili ruino izrađenih.)
  • Stvaranje uvjeta za točnu realizaciju planova proizvodnje i povećanje produktivnosti (Primjenom CNC strojeva za izradu većih serija moguće je vrlo precizno planiranje proizvodnje, rezultat su puno manji gubitci proizvodnog vremena, a time i veća produktivnost izrade.)
  • Smanjenje vremena potrebnog za kontrolu točnosti.

Nedostaci CNC strojeva

Nedostaci CNC strojeva  su:
  • Veliko investicijsko ulaganje (Početna ulaganja su znatno veća nego za klasične strojeve. To podrazumijeva dobru iskorištenost kapaciteta stroja kako bi se on isplatio u razumnom roku.
  • Potreba programiranja CNC stroja (Programeri su visoko obrazovani pojedinci koji moraju imati specijalistička znanja iz više područja. Takvih pojedinaca nema mnogo pa su vrlo dobro plaćeni.)
  • Visoki troškovi održavanja (CNC strojevi su vrlo složeni. Stroj se mora redovito održavati kako bi zadržao svoje prednosti, a posebno točnost. Za održavanje su potrebna znanja iz elektronike i strojarstva. Zbog toga i to osoblje mora biti dobro plaćeno.)
  • Neisplativost izrade jednostavnih predmeta (Predmete jednostavne geometrije u pojedinačnoj proizvodnji ili malim serijama često je jeftinije i brže izraditi na klasičnom stroju u traženoj kvaliteti. Za njih nije potrebno pisati program, testirati ga i tek onda izrađivati proizvod.)


Goran Koren

Nema komentara:

Objavi komentar

Objavi komentar