Mis on CNC-ruuter ja kuidas see töötab?

Kas olete kunagi soovinud, et teie kujundused saaksid ilma oletusteta täiuslikeks osadeks? otsimine CNC-ruuteri tähendab tavaliselt, et soovite kiiremat korratavust ja puhtamaid tulemusi.

See juhend selgitab, mis on CNC-ruuter ja kuidas see päriselus töötab. Saate teada X/Y/Z liikumise, spindli ja G-koodi kohta. lõikamist juhtiva

Sellest postitusest saate teada, mida CNC-ruuter teha saab ja mida mitte, ning kuidas samm-sammult oma esimest tööd planeerida.

 

CNC-ruuteri määratlus - mis on CNC-ruuter?

A CNC ruuter on arvutiga juhitav lõikemasin, mis järgib täpset programmi. Lihtsas inglise keeles liigutab see pöörlevat lõikeriista mööda täpseid radu. See teeb seda käskude abil, mida masin saab 'lugeda' ja käivitada.

Enamik projekte kasutab lahutavat tootmist . See tähendab, et see algab suuremast materjalist, seejärel eemaldab selle, mida pole vaja. Eemaldatud materjalist saab teie kujundatud kuju.

Siin on see, millega CNC-ruuter tavaliselt päris poodides hästi hakkama saab. Inimesed kasutavad seda töödel, kus on olulised puhtad servad ja korratavad tulemused.

• lõikamine Lehtkaupade osadeks

• graveerimine Detailide ja teksti

• nikerdamine Logode, kujundite, dekoratiivmustrite

• Kergete materjalide nagu puit, akrüül, MDF, plast freesimine

CNC ruuter vs CNC frees (kiire võrdlus)

CNC -ruuter võidab sageli pehmemate või lehtmaterjalide kulude ja kiiruse poolest. See on mõeldud materjalide jaoks, mis nikerdavad kergesti õige spindli pöörlemiskiiruse ja otstega. Seetõttu näete ruutereid siltide kauplustes, koolides, hobitootmisliinides ja kergetööstuse töödes.

CNC freesid on ehitatud suuremate lõikejõudude jaoks. Tavaliselt on neil suurem jäikus ja need sobivad paremini kõvemate metallidega. Kui teras tuleb pildile, saab veski konstruktsioon töökoormusega tavaliselt ohutumalt ja täpsemini hakkama.

Kasutage seda kiiret rusikareeglit oma ostu või töövoo planeerimisel.

Rusikareegel

• CNC ruuter = suurepärane puidu / plasti / pehmete metallide jaoks

• CNC frees = parem kõvemate metallide / terase jaoks

Allpool on lihtne võrdlus, mida saate varajaste arutelude ajal kasutada.

Igapäevaselt aitavad ruuterid meeskondadel prototüüpe kiiremini tarnida. Veskid aitavad meeskondadel raskemate materjalide lõikamisel vältida stressi, lobisemist ja tööriistade pinget.

Mille poolest erineb CNC-ruuter pihuarvutist?

Käeshoitavat ruuterit juhib inimene. CNC -ruuterit juhib arvutisüsteem. See üks muutus on põhjus, miks korratavad osad muutuvad realistlikuks.

CNC-ruuter töötab arvutipõhisel liikumisel . See kasutab programmi nimega G-kood , et juhtida, kuhu spindel järgmisena läheb. Masin järgib X/Y/Z liikumist, nii et lõige sobib kujundusega.

Kui seadistamine on õige, muutub protsess enamjaolt korratavaks kogu käitamise ajal. Masin ei 'väsi' ega muuda rõhku töö ajal. Need vajavad endiselt head seadistust, kuid lõikamiskäitumine jääb ühtlaseks.

• See järgib G-koodi inimese suunamise asemel

• See kordab sama tööraja mitmes osas

• See vähendab 'käeoskuse' sõltuvust pärast kalibreerimist

• See toetab keerukaid kujundeid planeeritud tööradade kaudu

Ostja seisukohast on see erinevus ajakava ja läbilaskevõime jaoks oluline. Meeskonnad saavad partiisid käitada vähema ümbertöötamisega, eriti graveerimise, marsruutimise piirjoonte ja taskufunktsioonide jaoks.

Kuidas CNC-ruuter töötab? (Põhi tööpõhimõte)

CNC -ruuter tundub lihtne, kui mõistate selle 'silmust'. See loeb programmi, liigutab telgi, keerutab spindlit ja järgib kavandatud lõiketeed. See ei arva. See teostab.

Mõelge sellele kui hästi harjutatud meeskonnale. Need vajavad endiselt õiget seadistust, turvalisi tööriistu ja häid seadistusi. Kuid kui jooks algab, teevad nad sama tööd samamoodi üle korduste.

CNC-ruuter 'aju': G-koodi juhised

CNC -ruuter 'aju' on G-kood . See fail ütleb talle täpselt, kuidas ja kuhu edasi liikuda. See määrab ka lõikamiskäitumise, nii et lõige näeb välja õige, mitte räpane.

G-kood kontrollib peamiselt kolme valdkonda:

• Liikumise koordinaadid : kuhu tööriist läheb X/Y/Z ruumis

• Spindli kiirus / lõikekäitumine : kui kiiresti spindel pöörleb ja kuidas see kinnitub

• Ettenihkekiirus ja sügavus : kui kiiresti see lõikab ja kui sügavalt iga läbimine jookseb

Siin on kiire ülevaade sellest, kuidas need juhised vastavad tegelikele tegevustele töö ajal.

Kui need numbrid on väljas, ei kuku töö 'müstiliselt läbi'. See lihtsalt lõikab valet teed, vale energiaga, vale materjali jaoks.

CNC-ruuteri 'liikumine': X/Y/Z teljed

Pärast programmi lugemist muudab CNC-ruuter selle abil liikumiseks X/Y/Z-telgede . Enamik levinumaid ruuterid kasutavad 3-teljelist seadistust, mis katab suurema osa nikerdus- ja marsruutimistöödest.

• X-telg : liikumine vasakule/paremale

• Y-telg : liikumine ees/tagasi

• Z-telg : sügavuse juhtimine üles/alla

See Z-telg teeb tõelise 'töötlemise' võimalikuks. See kontrollib, kuidas otsik siseneb materjali taskute, soonte ja puhta profileerimise jaoks.

Mõned CNC-ruuteri seadistused toetavad versiooniuuendust. Kui 4. pöördtelg on toetatud, saab masin silindrilise 3D-nikerdamise jaoks töödeldavat detaili pöörata. Lisatelg võimaldab sellel järgida mähitud kujundeid, mitte ainult tasaseid tasapindu.

CNC-ruuter 'lõikesüda': spindel + lõiketera

Spindel hoiab ja keerutab lõiketera suurel kiirusel. Jooksu ajal teeb see füüsilist tööd. Otsiku geomeetria pluss spindli kiirus määrab, kuidas materjal puruneb ja laastud jätab.

Spindli kiirus on oluline, kuna see mõjutab:

• Materjali eemaldamise kiirus : kui kiiresti materjal puhastatakse

• Viimistluse kvaliteet : siledamad servad võrreldes karmide joontega

• Tööriista kulumise oht : liiga kiire võib üle kuumeneda, liiga aeglane võib põhjustada lohisemist

Kui inimesed näevad vaeva, ei ole see sageli ruuteri kaubamärk. See on ebakõla spindli kiiruse, ettenihke ja bititüübi vahel. Need kolm peavad 'nõus olema', vastasel juhul räägib lõikekvaliteet kohe loo.

Lõiketee täitmine: tööraja järgnemine

Nüüd sellest osast, mida igaüks võib ette kujutada: ruuter järgib tööriistarada . Tööriistarada on planeeritud marsruut, mille bitt läbib töö. See hõlmab seda, kus tööriist liigub ja kuhu see sügavuse saavutamiseks sukeldub.

See on praktiline viis selle üle mõelda: ruuter järgib kavandatud tööriistarada, mitte teie kujutlusvõimet. See järgib koordinaate. See järgib järjekorda. See järgib programmeeritud kavatsust.

Õige tööraja sisaldab tavaliselt selgeid strateegiaid, nagu väliskuju profileerimine, sisepindade taskusse panemine ja kontrollitud sügavusega teksti graveerimine. Vale tööriistarada võib ikkagi käitada. See lihtsalt jookseb klambritesse, jätab funktsioonid vahele või loob nihkeid, mida te ei kujundanud.

CNC-ruuteri töövoog – disainist valmis osani

CNC -ruuteri töövoog on lihtne torujuhe, kuid väikesed vead maksavad reaalajas. Me läheme CAD-disainilt CAM-i tööradadele, seejärel G-koodile, seadistamisele, käivitamisele ja viimistlemisele. Kui iga samm ühtib viimasega, tulevad osad puhtad ja korratavad.

Enamik meeskondi õpib selle kiiresti selgeks, tehes esmalt väikese testtöö. Laastud räägivad tõtt: kui tee, sügavus ja etteanded on valed, näete seda kohe.

1. samm – looge kujundus CAD-is

CAD on koht, kus töö algab. See loob 2D visandi või 3D kujundi, seejärel lukustab mõõtmed ja geomeetria. Inimesed keskenduvad sageli 'pildile', kuid ruuter vajab tegelikke mõõtmisi.

Näiteks sõltub graveerimissügavus teie disainiseadetest ja sellest, kuidas te reljeefi modelleerite. Osa suurus ja lõikejooned määravad, kuhu otsak siseneb ja kus see peaks vältima servi.

Siin on see, mida hea CAD-väljund jaoks tavaliselt sisaldab CNC-ruuteri projekti :

• Õiged gabariidid ja tolerantsid

• Graveerimise geomeetria (joone laius, sügavuspiirkonnad, reljeefi kuju)

• Selged servad profileerimiseks ja taskupiirete jaoks

• Paigutus, mis sobib teie masina tõhusa tööpiirkonnaga

2. samm – kasutage CAM-i, et luua CNC-ruuteri tööraja

CAM on tõlkija teie disaini ja masina liikumise vahel. See teisendab CAD-mudeli tööradadeks ja määrab lõikeparameetrid. Need parameetrid hõlmavad sügavust läbimise kohta, spindli kiirust ja ettenihkekiirust.

Näete CAM-i kahte eelist. Esiteks kavandab see marsruudi, nii et materjali eemaldamine näib olevat kontrollitud. Teiseks aitab see vähendada vigu, kaardistades selle, kuhu tööriist liigub enne töö algust.

Mõned meeskonnad kasutavad kombineeritud CAD/CAM-tarkvara, et hoida kõike ühes tööruumis. See võib säästa aega, eriti siltide, graveerimise ja väikeste prototüüpide puhul.

See on tüüpiline CAM-i väljund, mille poole püüdlete enne eksportimist:

• Tööraja strateegia (profileerimine, taskusse panemine, pääsude graveerimine)

• Lõikesügavused ja astmed

• Spindli kiiruse ja ettenihke määrangud

• Tööriista valik ja kliirensi käitumine

3. samm – eksportige CNC-ruuteri kontrolleri G-kood

Pärast seda, kui CAM loob töörajad, ekspordib see G-koodi . Sellest failist saab juhiste komplekt, mida CNC-ruuteri kontroller järgib. See sisaldab koordinaate ja töötlemisparameetreid, nii et kontroller teab, kust järgmisena lõigata.

Õige G-kood on oluline, sest valed numbrid põhjustavad valesid lõikeid. Kui sügavuse väärtused on välja lülitatud, jätate materjali maha või kaevate liiga sügavale. Kui ettenihke või spindli väärtused ei ühti otsaku ja materjaliga, kannatab viimistlus kiiresti.

Kasulik mõtteviis: käsitle G-koodi kui 'retsepti'. Ahi võib töötada, kuid retsept peab olema õige.

4. samm – masina seadistamine: tööhoidja, tööriist ja nullpunkt

Seadistamine muudab virtuaalse disaini reaalseks liikumiseks. CNC -ruuter vajab töödeldava detaili kinnitamist, õige tööriista paigaldamist ja koordinaatide süsteemi joondamist.

Levinud töö hoidmise valikud on järgmised:

• Klambrid voodil jäigaks lina- ja paneelitöödeks

• Vajadusel vaakumkinnitus / vaakumtihend, et vältida tõstmist

Siis tuleb nullimine . Nullpunktid joondavad X/Y/Z lähtepositsioonid töö alguspunktiga. Kui null on vale, jookseb kogu töö nihke. Seetõttu peavad paljud kogenud kasutajad nullimist 'ohutussammuks', mitte formaalsuseks.

Praktikas kontrollivad nad ka:

• Tööriist on spindlis tugevasti pingutatud

• Lõikekõrgus vastab eeldatavale lõikesügavuse käitumisele

• Koordinaatide päritolu vastab CAM-i eeldustele

5. samm – käivitage töö: programmi täitmine ja materjali eemaldamine

Nüüd käivitab CNC-ruuter programmi. Kontroller saadab mootoritele liikumissignaale. Samal ajal kui pea liigub mööda kavandatud töörada, pöörab spindel lõiketera.

See osa tundub mehaaniline, kuid see on koht, kus tulemused luuakse. Materjali eemaldamise kiirus ja serva kvaliteet tulenevad tee, kiiruse ja tööriista geomeetria vastavusest.

Tüüpilised toimingud ühe töö ajal hõlmavad järgmist:

• Välise kuju profileerimine

• Sisepiirkondade taskud

• Aukude puurimine või malli omadused

• Teksti ja logode graveerimine

• 3D kontuurimine astmeliseks reljeefseks

6. samm – lõpetage ja eemaldage osa

Pärast töötlemist vajavad laastud ja tolm tähelepanu. Kiire puhastamine suurendab ohutust ja hoiab ära prahi segunemise järgmise töö seadistusse. Siis võib detail vajada kerget viimistlust.

Olenevalt materjalist ja lõikekvaliteedist võib viimistlus olla lihvimine või poleerimine. Graveeritud plasti või akrüüli puhul on hoolikas puhastamine oluline, sest jäägid võivad varjata tegelikku pinda.

Allpool on lihtne ülevaade viimastest sammudest ja sellest, mida need enamiku jaoks parandavad CNC-ruuteri kasutajate .

Kui osa on kontrollitud ja käsitsetud, on töövoog valmis järgmiseks käitamiseks kordama.

 

KKK CNC-ruuteri kohta

K: Milleks CNC-ruuterit kasutatakse?

V: CNC-ruuterid lõikavad, graveerivad, nikerdavad ja puurivad. Need töötavad suurepäraselt puidu, akrüüli, MDF-i, plasti, vahu ja PCB prototüüpidega.

K: Mis vahe on CNC-ruuteril ja CNC-freesil?

V: CNC-ruuter on optimeeritud pehmemate materjalide ja lehttööde jaoks. CNC-veski on suurema jäikuse tõttu parem kõvemate metallide, näiteks terase jaoks.

K: Kas mul on CNC-ruuteri kasutamiseks vaja CAD-i ja CAM-i?

V: Jah. CAD loob kujunduse, CAM genereerib töörajad ja CAM ekspordib kontrolleri G-koodi.

K: Mida teeb G-kood CNC-ruuteris?

V: G-kood ütleb CNC-ruuterile, kuhu liikuda, kasutades X/Y/Z koordinaate. Samuti määrab see spindli kiiruse, ettenihke ja lõikesügavuse.

K: Kas CNC-ruuter saab metalli lõigata?

V: Jah pehmete metallide jaoks, nagu alumiinium ja messing. Paksu karastatud terase jaoks on tavaliselt vaja teistsugust masinalahendust.

K: Kui täpne on CNC-ruuter?

V: Täpsus sõltub masina ehitamisest, kalibreerimisest ja töö hoidmisest. Korratavus paraneb, kui seadistused on järjepidevad ja nullid õiged.