Kas ir CNC maršrutētājs un kā tas darbojas?

Vai esat kādreiz vēlējies, lai jūsu dizainparaugi varētu pārvērsties par ideālām detaļām bez minējumiem? meklēšana CNC maršrutētāja parasti nozīmē, ka vēlaties ātrāku atkārtojamību un tīrākus rezultātus.

Šajā rokasgrāmatā ir izskaidrots, kas ir CNC maršrutētājs un kā tas darbojas reālajā dzīvē. Jūs uzzināsit par X/Y/Z kustību, vārpstu un G kodu , kas virza griešanu.

Šajā rakstā jūs uzzināsit, ko CNC maršrutētājs var un ko nevar, kā arī to, kā soli pa solim plānot savu pirmo darbu.

 

CNC maršrutētāja definīcija — kas ir CNC maršrutētājs?

A CNC Router ir datora vadīta griešanas mašīna, kas seko precīzai programmai. Vienkāršā angļu valodā tas pārvieto griežamo griezējinstrumentu pa precīziem ceļiem. Tas tiek darīts, izmantojot komandas, kuras iekārta var 'lasīt' un izpildīt.

Lielākajā daļā projektu tiek izmantota subtraktīva ražošana . Tas nozīmē, ka tas sākas no lielāka materiāla, pēc tam noņem to, kas nav vajadzīgs. Noņemtais materiāls kļūst par jūsu izstrādāto formu.

Lūk, ar ko CNC maršrutētājs parasti labi tiek galā reālos veikalos. Cilvēki to izmanto darbiem, kur svarīgas ir tīras malas un atkārtojami rezultāti.

• Lokšņu preču sagriešana daļās

• gravēšana Detaļu un teksta

• grebšana Logotipu, formu, dekoratīvo rakstu

• Vieglu materiālu, piemēram, koka, akrila, MDF, plastmasas frēzēšana

CNC maršrutētājs pret CNC dzirnavām (ātrs salīdzinājums)

CNC maršrutētājs bieži vien iegūst izmaksas un ātrumu mīkstākiem vai lokšņu materiāliem. Tas ir paredzēts materiāliem, kurus viegli grebt ar pareizo vārpstas ātrumu un uzgaļiem. Tāpēc jūs redzēsiet maršrutētājus izkārtņu veikalos, skolās, hobiju ražošanas līnijās un vieglās rūpniecības darbos.

CNC frēzes ir paredzētas lielākiem griešanas spēkiem. Tiem parasti ir lielāka stingrība un tie ir labāk pieskaņoti cietākiem metāliem. Kad tērauds nonāk attēlā, dzirnavu dizains parasti tiek galā ar darba slodzi drošāk un precīzāk.

Plānojot pirkumu vai darbplūsmu, izmantojiet šo ātro īkšķa noteikumu.

Īkšķa noteikums

• CNC maršrutētājs = lieliski piemērots kokam / plastmasai / mīkstajiem metāliem

• CNC frēze = labāka cietākiem metāliem/tēraudam

Tālāk ir sniegts vienkāršs salīdzinājums, ko varat izmantot agrīnās diskusijās.

Ikdienā maršrutētāji palīdz komandām ātrāk nosūtīt prototipus. Frēzes palīdz komandām izvairīties no stresa, pļāpāšanas un instrumentu noslodzes, griežot cietākus materiālus.

Ar ko CNC maršrutētājs atšķiras no rokas maršrutētāja?

Rokas maršrutētāju vada persona. CNC maršrutētāju vada datorsistēma. Šī viena izmaiņa ir iemesls, kāpēc atkārtojamās daļas kļūst reālistiskas.

CNC maršrutētājs darbojas ar datora vadītu kustību . Tas izmanto programmu, ko sauc par G-kodu , lai kontrolētu, kur vārpsta iet tālāk. Iekārta seko X/Y/Z kustībai, lai griezums atbilstu dizainam.

Kad iestatīšana ir pareiza, process lielākoties kļūst atkārtojams visās darbībās. Iekārta 'nenogurst' un nemaina spiedienu darba laikā. Viņiem joprojām ir nepieciešama laba iestatīšana, taču griešanas darbība paliek nemainīga.

• Tas seko G-kodam, nevis cilvēka norādījumiem

• Tas atkārto vienu un to pašu darba ceļu vairākās daļās

• Tas samazina 'roku prasmju' atkarību pēc kalibrēšanas

• Tas atbalsta sarežģītas formas, izmantojot plānotos instrumentu celiņus

No pircēja viedokļa šī atšķirība ir svarīga laika grafikiem un caurlaides spējai. Komandas var izpildīt partijas ar mazāku pārstrādi, īpaši gravēšanai, maršrutēšanas kontūrām un kabatas ielikšanai.

Kā darbojas CNC maršrutētājs? (Pamatdarbības princips)

CNC maršrutētājs jūtas vienkāršs, kad saprotat tā 'cilpu'. Tas nolasa programmu, pārvieto asis, griež vārpstu un seko plānotajam griezuma ceļam. Tas neuzminē. Tas izpilda.

Padomājiet par to kā par labi apmācītu komandu. Viņiem joprojām ir nepieciešama pareiza iestatīšana, droši instrumenti un labi iestatījumi. Bet, tiklīdz skrējiens sākas, viņi turpina veikt vienu un to pašu darbu tādā pašā veidā visos atkārtojumos.

CNC maršrutētājs 'smadzenes': G-koda instrukcijas

CNC maršrutētājs 'smadzenes' ir G kods . Šajā failā ir precīzi norādīts, kā un kur pārvietoties tālāk. Tas arī nosaka griešanas darbību, lai griezums izskatās pareizi, nevis netīrs.

G-kods galvenokārt kontrolē trīs jomas:

• Kustības koordinātas : kur rīks atrodas X/Y/Z telpā

• Vārpstas ātrums / griešanas darbība : cik ātri vārpsta griežas un kā tā nofiksējas

• Padeves ātrums un dziļums : cik ātri tas griež un cik dziļi ir katra gājiens

Šeit ir īss pārskats par to, kā šīs instrukcijas ir saistītas ar reālām darbībām darba laikā.

Ja šie skaitļi ir izslēgti, darbs 'mistiski neizdodas'.

CNC maršrutētāja 'kustība': X/Y/Z asis

Pēc programmas nolasīšanas CNC maršrutētājs to pārvērš kustībā, izmantojot X/Y/Z asis . Visizplatītākie maršrutētāji izmanto 3 asu iestatījumus, kas aptver lielāko daļu griešanas un maršrutēšanas darbu.

• X ass : kustība pa kreisi/pa labi

• Y ass : kustība uz priekšu/aizmuguri

• Z-ass : dziļuma kontrole uz augšu/uz leju

Šī Z ass padara iespējamu reālu 'apstrādi'. Tas kontrolē, kā uzgalis iekļūst materiālā, lai izveidotu kabatas, rievas un tīru profilēšanu.

Daži CNC maršrutētāja iestatījumi atbalsta jaunināšanu. Kad tiek atbalstīta ceturtā rotācijas ass , iekārta var pagriezt sagatavi cilindriskai 3D griešanai. Papildu ass ļauj tai sekot aplauztām formām, nevis tikai plakanām plaknēm.

CNC maršrutētājs 'griešanas sirds': vārpsta + griešanas uzgalis

Vārpsta notur un griež griešanas uzgali lielā ātrumā. Skriešanas laikā tā ir daļa, kas veic fizisko darbu. Uzgaļa ģeometrija plus vārpstas ātrums nosaka, kā materiāls saplīst un atstāj skaidas.

Vārpstas ātrumam ir nozīme, jo tas ietekmē:

• Materiāla noņemšanas ātrums : cik ātri materiāls tiek notīrīts

• Apdares kvalitāte : gludākas malas salīdzinājumā ar raupjām līnijām

• Instrumenta nodiluma risks : pārāk ātri var pārkarst, pārāk lēni var izraisīt vilkšanu

Kad cilvēki cīnās, bieži vien tas nav maršrutētāja zīmols. Tā ir vārpstas ātruma, padeves ātruma un bita veida neatbilstība. Šiem trim ir 'piekrīt', pretējā gadījumā griezuma kvalitāte nekavējoties pastāstīs stāstu.

Griešanas ceļa izpilde: darba ceļš seko

Tagad par daļu, ko ikviens var iedomāties: maršrutētājs seko rīkceļam . Rīku ceļš ir plānotais maršruts, ko bits veic pāri darbam. Tajā ir norādīts, kur rīks pārvietojas un kur tas iegrimst dziļuma dēļ.

Šis ir praktiskais veids, kā par to domāt: maršrutētājs seko plānotajam darba ceļam, nevis jūsu iztēlei. Tas seko koordinātām. Tas seko kārtībai. Tas seko ieprogrammētajam nodomam.

Pareiza darba celiņa parasti ietver skaidras stratēģijas, piemēram, ārējās formas profilēšanu, iekšējo apgabalu ievietošanu kabatās un teksta gravēšanu ar kontrolētu dziļumu. Joprojām var palaist nepareizu rīku ceļu. Tas vienkārši iespiežas skavās, izlaiž funkcijas vai rada nobīdes, kuras neesat izstrādājis.

CNC maršrutētāja darbplūsma — no dizaina līdz gatavai detaļai

CNC maršrutētāja darbplūsma ir vienkāršs cauruļvads, taču nelielas kļūdas maksā reāllaikā. Mēs pārejam no CAD projektēšanas uz CAM rīku ceļiem, pēc tam G-koda, iestatīšanas, palaišanas un pabeigšanas. Kad katrs solis atbilst pēdējam, daļas ir tīras un atkārtojamas.

Lielākā daļa komandu to ātri apgūst, vispirms veicot nelielu pārbaudes darbu. Mikroshēmas saka patiesību: ja ceļš, dziļums un plūsma ir nepareizi, jūs to uzreiz redzēsit.

1. darbība — izveidojiet dizainu CAD

CAD ir vieta, kur sākas darbs. Tas izveido 2D skici vai 3D formu, pēc tam fiksē izmērus un ģeometriju. Cilvēki bieži koncentrējas uz 'attēlu', bet maršrutētājam ir nepieciešami reāli mērījumi.

Piemēram, gravēšanas dziļums ir atkarīgs no jūsu dizaina iestatījumiem un reljefa modelēšanas veida. Daļas izmērs un griezuma līnijas nosaka, kur uzgalis ieies un kur tam vajadzētu izvairīties no malām.

Lūk, ko labā CAD izvade parasti ietver CNC maršrutētāja projektam:

• Pareizi gabarītu izmēri un pielaides

• Gravēšanas ģeometrija (līnijas platums, dziļuma apgabali, reljefa forma)

• Skaidras malas profilēšanai un kabatas robežām

• Izkārtojums, kas atbilst jūsu iekārtas efektīvajai darba zonai

2. darbība — izmantojiet CAM, lai ģenerētu CNC maršrutētāja darba ceļu

CAM ir tulks starp jūsu dizainu un mašīnas kustību. Tas pārveido CAD modeli instrumentu trasēs un piešķir griešanas parametrus. Šie parametri ietver dziļumu vienā gājienā, vārpstas ātrumu un padeves ātrumu.

Jūs redzēsit divas CAM priekšrocības. Pirmkārt, tas plāno maršrutu, lai materiāla noņemšana izskatās kontrolēta. Otrkārt, tas palīdz samazināt kļūdas, kartējot, kur rīks pārvietojas pirms darba sākuma.

Dažas komandas izmanto kombinētu CAD/CAM programmatūru, lai viss būtu vienā darbvietā. Tas var ietaupīt laiku, īpaši zīmēm, gravēšanai un maziem prototipiem.

Šī ir tipiskā CAM izvade, kuru vēlaties iegūt pirms eksportēšanas:

• Instrumentu ceļa stratēģija (profilēšana, kabatas ievietošana, iegravēšana)

• Griezuma dziļumi un pazeminājumi

• Vārpstas ātruma un padeves ātruma iestatījumi

• Instrumenta izvēle un klīrenss

3. darbība — eksportējiet CNC maršrutētāja kontrollera G kodu

Pēc tam, kad CAM ģenerē rīku ceļus, tas eksportē G kodu . Šis fails kļūst par instrukciju kopu, ko ievēro CNC maršrutētāja kontrolleris. Tas ietver koordinātas un apstrādes parametrus, tāpēc kontrolieris zina, kur griezt tālāk.

Pareizam G kodam ir nozīme, jo nepareizi skaitļi izraisa nepareizus izcirtņus. Ja dziļuma vērtības ir izslēgtas, jūs vai nu atstāsit materiālu, vai raksiet pārāk dziļi. Ja padeves vai vārpstas vērtības neatbilst uzgalim un materiālam, apdare ātri cieš.

Noderīgs domāšanas veids: uztveriet G kodu kā 'recepti'. Cepeškrāsns var darboties, taču receptei ir jābūt pareizai.

4. darbība. Iekārtas iestatīšana: darba turēšana, instruments un nulles punkts

Iestatīšana pārvērš virtuālo dizainu reālā kustībā. CNC maršrutētājam ir jānostiprina sagatave, jāuzstāda pareizais instruments un jāsaskaņo koordinātu sistēma.

Kopējās darba turēšanas iespējas ietver:

• Skavas uz gultas stingru lokšņu un paneļu darbam

• Vakuuma turētājs/vakuuma blīvējums, ja tāds ir, lai novērstu pacelšanu

Tad nāk nulles iestatīšana . Nulles punkti saskaņo X/Y/Z sākuma pozīcijas ar darba sākumu. Ja nulle ir nepareiza, viss darbs tiek nobīdīts. Tāpēc daudzi pieredzējuši lietotāji nulles noteikšanu uzskata par 'drošības soli', nevis formalitāti.

Praksē viņi arī pārbauda:

• Instruments ir stingri pievilkts vārpstā

• Pļaušanas augstums atbilst paredzamajam griešanas dziļuma uzvedībai

• Koordinātu izcelsme atbilst CAM pieņēmumiem

5. darbība. Palaidiet darbu: programmas izpilde un materiāla noņemšana

Tagad CNC maršrutētājs palaiž programmu. Kontrolieris nosūta kustības signālus motoriem. Kamēr galva pārvietojas pa plānoto instrumentu trajektoriju, vārpsta griež griešanas uzgali.

Šī daļa šķiet mehāniska, taču tieši tur tiek radīti rezultāti. Materiāla noņemšanas ātrums un malu kvalitāte izriet no trajektorijas, ātruma un instrumenta ģeometrijas atbilstības.

Tipiskas darbības viena darba laikā ietver:

• Ārējās formas profilēšana

• Kabatas iekštelpās

• Caurumu urbšana vai veidņu funkcijas

• Teksta un logotipu gravēšana

• 3D konturēšana pakāpeniskam reljefam

6. darbība — pabeidziet un noņemiet daļu

Pēc apstrādes ir jāpievērš uzmanība skaidām un putekļiem. Ātra tīrīšana uzlabo drošību un novērš gružu iekļūšanu nākamā darba iestatījumos. Tad daļai var būt nepieciešama viegla apdare.

Atkarībā no materiāla un griezuma kvalitātes apdare var būt slīpēšana vai pulēšana. Iegravētai plastmasai vai akrilam ir svarīga rūpīga tīrīšana, jo atlikumi var paslēpt patieso virsmu.

Tālāk ir sniegts vienkāršs skats par pēdējām darbībām un to, ko tās ir paredzēts labot lielākajai daļai CNC maršrutētāju .

Kad daļa ir pārbaudīta un apstrādāta, darbplūsma ir gatava atkārtot nākamajai darbībai.

 

Bieži uzdotie jautājumi par CNC maršrutētāju

J: Kam tiek izmantots CNC maršrutētājs?

A: CNC maršrutētāji griež, gravē, greb un urbj. Tie lieliski darbojas uz koka, akrila, MDF, plastmasas, putuplasta un PCB prototipiem.

J: Kāda ir atšķirība starp CNC maršrutētāju un CNC dzirnavām?

A: CNC maršrutētājs ir optimizēts mīkstākiem materiāliem un lokšņu darbam. CNC dzirnavas ir labākas cietākiem metāliem, piemēram, tēraudam, jo ​​ir lielāka stingrība.

J: Vai man ir nepieciešams CAD un CAM, lai izmantotu CNC maršrutētāju?

A: Jā. CAD izveido dizainu, CAM ģenerē instrumentu celiņus un CAM eksportē kontroliera G-kodu.

J: Ko G kods dara CNC maršrutētājā?

A: G kods norāda CNC maršrutētājam, kur pārvietoties, izmantojot X/Y/Z koordinātas. Tas arī iestata vārpstas ātrumu, padeves ātrumu un griešanas dziļumu.

J: Vai CNC maršrutētājs var griezt metālu?

A: Jā, mīkstajiem metāliem, piemēram, alumīnijam un misiņam. Biezam rūdītam tēraudam parasti ir nepieciešams cits mašīnas risinājums.

J: Cik precīzs ir CNC maršrutētājs?

A: Precizitāte ir atkarīga no mašīnas uzbūves, kalibrēšanas un darba turēšanas. Atkārtojamība uzlabojas, ja iestatījumi ir konsekventi un nulles ir pareizas.