Las capacidades tecnológicas de las máquinas CNC, en igualdad de condiciones, están determinadas por el número de coordenadas controladas.

Por el número de coordenadas controladas. las máquinas son:

1. Dos coordenadas ( X, Y).

2. 2,5 coordenadas ( X, Y y por separado para z).

3. Tres coordenadas ( X, Y, z).

4. De cuatro y más ejes (máquinas polivalentes y centros de mecanizado).

Se debe prestar especial atención a las máquinas con ejes de coordenadas indexados, generalmente marcados, por ejemplo, no con "5 ejes", sino con "3 + 2 ejes". Esto significa que los 2 ejes de esta máquina tienen la capacidad de girar o moverse discretamente al ralentí, fijar la parte de trabajo de la máquina en esta posición y posteriormente procesar la pieza de trabajo sin moverse a lo largo de los ejes índice.

Marcado de máquinas CNC.

El marcado de las máquinas CNC es similar al marcado de las máquinas universales, pero para designar el sistema CNC se ingresa la letra "F" con un número al final de la marca:

F1 – Sistema CNC con preset;

F2 – sistema posicional CNC (taladradora y mandrinadora CNC) (ver Fig. 1.1);

F3 – sistema de contorno CNC (tornos y fresadoras CNC) (ver Fig. 1.2);

F4 – sistema CNC combinado (F2 + F3) (máquinas polivalentes).

Ejemplos de marcado de máquinas CNC.: 16K20F3 – torno de corte de tornillos con sistema de contorno CNC; 2Р135Ф2 – perforadora vertical con sistema de posicionamiento CNC; 2451ПМФ4 – taladradora y fresadora con sistema CNC combinado.

Cabe señalar que el principio descrito anteriormente de marcar máquinas CNC es válido sólo para equipos producidos en la Unión Soviética. Los fabricantes de máquinas CNC modernas (incluidas las extranjeras) utilizan en su abrumadora mayoría los estándares internos de sus empresas, que están poco correlacionados con los estándares de otros fabricantes.

Métodos para programar máquinas CNC.

Existir tres métodos de programación procesamiento para máquinas CNC:

1. programación manual.

Todos los operadores y programadores de máquinas CNC deben tener un buen conocimiento de las técnicas de programación manual para escribir un programa de control directamente en el bastidor CNC de la máquina o corregir un programa existente.

2. Programación en la consola CNC (programación de diálogos utilizando lenguajes de alto nivel).

En este caso, los programas se crean e introducen directamente en el bastidor del CNC. Actualmente, en las máquinas CNC se utilizan modernos sistemas de desarrollo NC de alto nivel. Dichos sistemas permiten al operador-programador preparar un programa de procesamiento de piezas, determinando la secuencia de transiciones propuestas por el sistema solo con una indicación de sus parámetros. El operador de la máquina puede comprobar el correcto funcionamiento del NC directamente en el bastidor CNC de la máquina con visualización del procesamiento.

3. Programación mediante sistemas CAM..

La programación utilizando sistemas CAM elimina la necesidad de realizar cálculos matemáticos que requieren mucha mano de obra y utiliza herramientas que aumentan significativamente la velocidad del desarrollo de software. Este método de programación se utiliza a menudo para escribir programas para fabricar piezas complejas. Sin embargo, para adaptar el CP desarrollado a una máquina específica, se requiere un postprocesador que convierta los programas de control al espacio de fases de esta máquina.

La codificación de la información, independientemente del método de programación utilizado, se realiza en GRAMO-código con un nombre alternativo YO ASI-7poco. Código YO ASI-7poco El UE define tramas en forma de dirección y se basa en el sistema binario-decimal.

La información presentada en cualquier programa de control se divide
en 3 tipos:

· geométrico(tarea de moverse por coordenadas);

· tecnológico(configurar modos de procesamiento, herramientas, etc.);

· lógico(encender/apagar la refrigeración, configurar la rotación del husillo, etc.).

Preguntas y tareas para el autocontrol.

1. ¿Qué es el control numérico de una máquina herramienta?

2. Definir un sistema de control numérico.

3. ¿Cómo se llama un dispositivo de control numérico de una máquina?

4. ¿Cuál es el propósito y las principales aplicaciones del control posicional y de contorno?

5. ¿Qué es un programa de control?

6. ¿Qué se llama discreción de movimiento?

7. ¿Qué es equidistante?

Pruebas para la sección.

1. El control numérico del programa de una máquina herramienta es:

a) control del procesamiento de la pieza de trabajo en la máquina según el programa de control;

b) un conjunto de métodos y herramientas técnicos y de software funcionalmente interrelacionados que proporcionan control de la máquina;

2. El sistema de control numérico es:

a) un conjunto de métodos y herramientas técnicos y de software funcionalmente interrelacionados que proporcionan control numérico del programa de la máquina;

b) un conjunto de métodos y herramientas de software funcionalmente interrelacionados que proporcionan control de software de la máquina;

c) un conjunto de métodos y herramientas que proporcionan control numérico del programa de la máquina.

3. El dispositivo de control numérico de la máquina es:

a) parte del sistema CNC, constituida con él como un todo y emitiendo acciones de control sobre los órganos ejecutivos de la máquina de acuerdo con el programa de control y la información sobre el estado del objeto controlado;

b) parte del sistema CNC que emite acciones de control a los órganos ejecutivos de la máquina de acuerdo con el programa de control e información sobre el estado del objeto controlado;

c) parte del sistema CNC, constituida como un todo con él y emitiendo acciones de control sobre los órganos ejecutivos de la máquina de acuerdo con el programa de control.

4. El control posicional es:

a) control en el que las partes de trabajo de la máquina se mueven a puntos específicos sin especificar una trayectoria;

b) control, en el que las partes de trabajo de la máquina se mueven a una velocidad determinada a lo largo de una trayectoria determinada;

5. El control del contorno es:

a) control, en el que las partes de trabajo de la máquina se mueven a una velocidad determinada a lo largo de una trayectoria determinada;

b) control, en el que las partes de trabajo de la máquina se mueven a puntos específicos sin especificar una trayectoria;

c) control en el que las partes de trabajo de la máquina se mueven a una velocidad determinada a lo largo de una trayectoria determinada o sin especificar una trayectoria de movimiento.

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El procesamiento de formas en relieve en una fresadora CNC le ayudará a acercarse a la perfección en el arte de crear elementos decorativos tridimensionales.

El relieve convexo de los elementos decorativos tallados, en contraste con el patrón habitual en un plano, da a la imagen el volumen necesario para que el espectador la perciba mejor. Imágenes volumétricas en relieve decoran monumentos de la arquitectura antigua, sin dejar de ser elementos insuperables en la decoración decorativa de estructuras arquitectónicas modernas.

Los patrones en relieve se crean en un plano (se utilizan superficies de madera, piedra, metal y hormigón como materiales), lo que da a las estructuras de construcción un color especial y preserva su atractivo visual durante muchos años. En las últimas décadas, también se han utilizado para tallar materiales sintéticos como plástico, plexiglás, etc. Para crear decoraciones tridimensionales en relieve se utilizan tecnologías de modelado artístico, tallado y estampado de larga data. Los productos artísticos hechos a mano creados de esta manera pueden decorar los interiores y exteriores más sofisticados.

Capacidades técnicas de las máquinas CNC.

Los modernos equipos de fresado automático (máquinas CNC) pueden reproducir los patrones en relieve más complejos. Mediante el procesamiento de fresado en piezas planas, puede obtener cualquier imagen tridimensional, incluidos desarrollos de diseños originales o modelos 3D desarrollados mediante programas especiales y publicados en redes.

Es posible realizar una copia de una obra original en una fresadora CNC con absoluta precisión, sin riesgo de perder las cualidades artísticas del producto; para ello será necesario realizar una serie de trabajos preparatorios. Hoy en día, el procesamiento de formas en relieve en fresadoras CNC se usa ampliamente para la producción de elementos decorativos en relieve que no son inferiores en apariencia y mérito artístico a los productos hechos a mano.

Al digitalizar obras originales, puede hacer copias exactas de ellas en fresadoras CNC, lo que puede ser de interés tanto para los autores como para una amplia gama de amantes de la talla artística. De la misma forma, los modelos virtuales 3D de desarrollos de diseño se pueden incorporar en elementos reales de decoración volumétrica. El modelo 3D creado luego se convierte en un programa de control que establece los parámetros para procesar piezas de acuerdo con el patrón de pieza seleccionado.

Para producir imágenes en relieve complejas en fresadoras CNC, son suficientes tres grados de libertad de movimiento de la herramienta. Para verificar la calidad del programa creado, se utiliza un método de simulación de procesamiento: el movimiento del cortador de procesamiento se realiza sin tocar la superficie de la pieza de trabajo. Esta verificación del programa de procesamiento elimina la posibilidad de inexactitudes durante el procesamiento posterior.

La secuencia de procesamiento de relieves en fresadoras CNC.

Las capacidades técnicas únicas de las fresadoras CNC universales proporcionan un procesamiento de relieves complejos de alta precisión, que no es inferior en calidad a los productos hechos a mano. Además, gracias a un programa creado para cada relieve concreto, es posible realizar cualquier número de copias, haciéndolo mucho más rápido que trabajando manualmente.

La participación humana en el proceso de procesamiento en una fresadora consiste únicamente en preparar el proceso, cuyo nivel determina el resultado, y la secuencia de acciones no depende de la complejidad del relieve del producto futuro:

La ejecución del programa es imposible sin soporte instrumental: cambiar la herramienta de acuerdo con la secuencia de procesamiento prevista. El reemplazo manual de las fresas de procesamiento requiere tiempo, lo que ralentiza el proceso de procesamiento de terrenos complejos.

Beneficios adicionales

Para optimizar el proceso de mecanizado en fresadoras CNC, se proporcionan tecnologías especiales. Uno de ellos es el cambio automático de herramienta mediante un dispositivo especial. Los juegos de cortadores contenidos en él se utilizan para el procesamiento secuencial del material de acuerdo con el programa establecido. El almacenamiento de la herramienta en el “depósito” del dispositivo se realiza durante el trabajo preparatorio. La sustitución de herramientas se produce automáticamente, sin intervención del operador y sin detener la máquina. En este caso, no se proporcionan operaciones para reinstalar la pieza de trabajo, lo que permite mantener la precisión de procesamiento requerida.

Además de las fresadoras universales configuradas para procesar piezas utilizando modelos 3D tridimensionales, también se utilizan máquinas más avanzadas de cuatro y cinco ejes para la fabricación de productos en relieve de mayor complejidad. Gracias a las características de diseño del nuevo equipo, la herramienta de corte recibe grados de libertad adicionales, aumentando así las capacidades tecnológicas de producción. Durante el proceso de procesamiento, el cortador se mueve a lo largo de una ruta más compleja, procesando varias superficies simultáneamente manteniendo la misma posición de la pieza de trabajo.

Así, el uso de equipos avanzados permite implementar los proyectos de decoración en relieve más complejos con mayor precisión, con un número mínimo de operaciones adicionales, incluido el cambio de herramientas.

Noticias

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¿Ha querido conocer repetidamente las capacidades de una fresadora CNC? Antes de comenzar a buscar una máquina de este tipo para sus fines, debe determinar para qué la utilizará exactamente. El tamaño y las funciones de una fresadora CNC para diferentes materiales pueden variar significativamente, pero en general son similares para todo tipo de máquinas.

Qué buscar al elegir una máquina

En primer lugar, debe decidir el tamaño de la máquina y asegurarse de que haya suficiente espacio en la habitación (taller o taller) para ella. Luego debe estudiar las últimas novedades en el mundo CNC y asegurarse de que la máquina que está comprando cumple con todas las innovaciones (solo si esto es importante y no es crítico desde el punto de vista financiero).

Uno de los factores importantes que influyen en la elección de una fresadora CNC es el coste de compra e instalación. CNC, que significa Control Numérico por Computadora, es el proceso de controlar una máquina automática mediante un programa de computadora. En el pasado reciente, los coches de calidad eran muy caros, pero ahora sus precios han bajado significativamente.

Antes de comprar, asegúrese de conocer la precisión de la máquina comprada y su velocidad, así como también cómo afectará su cambio al costo.

Las máquinas más rápidas que pueden cortar y fresar con tolerancias específicas costarán más, mientras que las máquinas más lentas, más pequeñas y menos precisas costarán menos. Para fines aficionados o un taller doméstico, una máquina con una velocidad de funcionamiento baja es suficiente, pero para uso profesional, para hacer frente a toda la carga de trabajo, es mejor optar por una máquina automática con alta velocidad de procesamiento y alta precisión.

Clasificación de fresadoras CNC.

La clasificación de las fresadoras CNC es bastante diferente. Algunos modelos de máquinas diferirán en el diseño, es decir, en la capacidad de la fresadora CNC para cambiar la herramienta de forma independiente. Esta función permite a la máquina, seleccionando según el programa, sustituir la herramienta de trabajo (fresa) sin intervención humana. La máquina sabe qué cortador seleccionar y utilizar para determinadas tareas, lo que le permite procesar continuamente la pieza de trabajo sin detenerse.

Las máquinas más baratas requieren cambios manuales de herramientas de corte, lo que añade trabajo al operador y ralentiza el proceso general. La máquina corta bordes e incluso formas dentro de la pieza de trabajo, donde es difícil cambiar las herramientas, utilizando cortadores que giran rápidamente montados en un motor. Reemplazar manualmente una herramienta de trabajo requerirá atención constante al proceso.

Otras características a considerar al elegir una fresadora CNC son:

• sistema de refrigeración del husillo (aire o líquido);
• una amplia plataforma en la que se puede colocar fácilmente una pieza para fresar;
• materiales de estructura de alta calidad como acero y aluminio;
• Facilidad de uso de los programas CNC.

¿Qué enrutador CNC debería elegir en función de estas características?

Una de las opciones muy útiles para una fresadora es un sistema de recolección y eliminación de polvo (escape), que elimina el polvo directamente del lugar de corte, lo que permite mantener limpia el área de trabajo. El sistema de recogida de polvo evitará que se acumulen partículas finas en el aire, evitando así problemas respiratorios, mala visibilidad, etc.

Cómo elegir la máquina CNC adecuada

Existen muchos tipos y fabricantes de máquinas CNC. Al comprar una máquina CNC nueva o usada (usada), hay una serie de características clave que debe buscar.

La figura muestra un diseño simple de una fresadora CNC, consta de las siguientes partes:

1. eje X;
2. eje Y;
3. Eje Z;
4. accionamiento del eje X;
5. accionamiento del eje Y;
6. Escritorio;
7. Huso;
8. Mandril para instalar herramientas de corte;
9. Cuerpo de la máquina (en este caso aluminio).

Veamos las características más importantes de la máquina:

1. Número de ejes

Esta es la cualidad más fundamental de cualquier máquina CNC. En la mayoría de los diseños básicos, el cabezal de corte se mueve en tres direcciones (X, Y y Z) y la herramienta en sí siempre apunta hacia abajo y alineada con el eje Z. Este diseño es un poco limitado en comparación con las máquinas multidireccionales que contienen un cuarto y otro. Incluso el quinto eje.

1. Material del que está hecha la máquina.

La construcción de hierro fundido o acero proporciona un mayor nivel de rigidez y la capacidad de fabricar incluso el espacio de trabajo más grande, pero es muy pesada. Si no planea mover la máquina por el taller, entonces esta opción es óptima, pero si se planean reordenamientos frecuentes, es mejor prestar atención a las máquinas de aluminio, son mucho más livianas y casi tan duraderas como las de acero;

Si va a procesar materiales blandos y la máquina no experimentará cargas pesadas durante el funcionamiento, puede optar por un diseño hecho de materiales poliméricos (acrílico, PVC).

1. Usando un husillo especializado

El husillo que conecta el motor y la herramienta giratoria tiene una gran influencia en la precisión de la máquina CNC. Su tarea principal es garantizar que la rotación de la herramienta se concentre en un punto, tenga una vibración mínima y que estas condiciones se cumplan incluso bajo carga máxima.

Un husillo de mayor calidad aumenta la precisión al reducir la cantidad total de oscilación lateral y también reduce la diferencia entre el diámetro de la herramienta previsto y real.

Para metales no ferrosos, madera, plásticos y otros materiales similares se recomienda una velocidad de giro alta. Al cortar materiales blandos a bajas velocidades del husillo, las ranuras de las fresas se obstruirán con virutas y arruinarán la pieza. La única forma de evitar que las fresas se engomen en materiales blandos a bajas velocidades del husillo es reducir la velocidad de avance.

1. Rangos de movimiento mecánico

Los amplios rangos de recorrido de la herramienta le permiten mecanizar un área de pieza de trabajo más grande en una sola pasada. Para determinar las dimensiones de la máquina que necesitas, piensa en el tamaño máximo del producto que vas a producir en ella.

1. Velocidades de viaje

Hay muchos factores que influyen en la cantidad de tiempo que lleva completar una pieza de trabajo en particular, pero el principal es siempre el rendimiento de la propia máquina CNC. “¿Por qué no procesar a máxima velocidad?” - usted pregunta. Como ya se mencionó anteriormente, la alta velocidad de movimiento no siempre tiene un efecto positivo en la calidad del producto terminado. Por ejemplo, el acrílico, a altas velocidades de avance, comienza a derretirse y deformarse, la madera se carboniza, esto tiene un efecto negativo en la herramienta de trabajo y los cortadores también se "queman".

Si se pregunta: "¿Cómo elegir una fresadora CNC?", entonces es muy importante prestar atención a la velocidad máxima de movimiento si no se utiliza con fines aficionados.

1. Motor paso a paso o servoaccionamiento: ventajas y desventajas

Los tipos de motores de accionamiento para cada eje se dividen en motores paso a paso y servos.

Los servoaccionamientos tienen mayor precisión que los accionamientos paso a paso y son mucho más caros. La principal ventaja del servosistema es que comprueba su posición con cada movimiento en relación con un dispositivo de medición independiente: una escala de vidrio. Es todo un complejo.

Según el tipo de trabajo realizado, las fresadoras son:

• grabado y fresado,
• perforación y fresado,
• torneado y fresado y muchos otros tipos.

El fresado puede procesar materiales como:

• árbol,
• el plastico,
• grafito,
• así como todo tipo de metales y sus aleaciones (acero, fundición, aluminio, latón, bronce, cobre, etc.)

Las herramientas de corte utilizadas, las fresas, también son muy diversas. El complejo diseño de las máquinas les permite realizar una amplia gama de operaciones de procesamiento de materiales: grabado, taladrado, fresado, tallado, corte de grandes placas y mucho más.

El principio de funcionamiento de la fresadora es tal que permite, en el marco de la ejecución de un programa, cambiar automáticamente la herramienta: la fresa, cambiar la velocidad de rotación de la fresa y el ángulo de rotación del husillo. Todas las funciones y propiedades enumeradas del equipo abren grandes oportunidades para el uso de fresadoras en una amplia variedad de campos e industrias. Se pueden utilizar para realizar tanto corte como corte de losas grandes como procesamiento fino de las piezas más pequeñas.

Por ejemplo, una máquina de fresado y grabado, a pesar de lo impresionante y masivo de su diseño, puede realizar, además de perforar, cortar y cortar materiales, un grabado muy delicado, transfiriendo con precisión y claridad los detalles más pequeños de la imagen original a la pieza de trabajo. La precisión del grabado de una máquina correctamente ajustada es de una fracción de milímetro.

Las fresadoras de última generación le permiten procesar no solo piezas planas, sino también piezas de trabajo utilizando programas 3D, creando formas tridimensionales. Los fabricantes de muebles modernos aprecian las capacidades universales de las máquinas CNC. Las máquinas permiten realizar las soluciones de diseño más complejas: fachadas de muebles dobladas, superposiciones de muebles talladas, corte complejo de tableros de muebles, fresado decorativo en ambos lados de un tablero de muebles.

Es imposible prescindir de las fresadoras en las empresas de carpintería especializadas en la construcción de casas de campo. Las escaleras talladas con elaborados balaustres de fresno, roble o nogal, puertas con adornos complejos, arcos de madera y otros elementos interiores decorativos y funcionales no se pueden realizar sin el uso de fresadoras CNC universales.

Las enormes ventajas de equipos tan universales como las fresadoras CNC les han abierto el camino a todos los ámbitos de la producción moderna. Entre las ventajas más importantes, cabe destacar la alta productividad y capacidad de fabricación de diversos productos, fácil control, entrada rápida a una línea de producción en funcionamiento, ausencia casi total de defectos en la fabricación de piezas, ya que las fresadoras CNC están controladas por una computadora. , lo que elimina el factor humano que influye en la producción.

Me gustaría hablaros de mi proyecto para saber vuestra opinión al respecto. Las críticas y sugerencias informadas son bienvenidas con los brazos abiertos. Si hay interés, escribiré una serie de artículos sobre cómo se creó el proyecto y compartiré algo de mi experiencia. Vamos a empezar.

Recientemente, surgió la idea de crear un proyecto completamente abierto para una plataforma universal de 3 coordenadas que pueda realizar las funciones de una impresora 3D, una fresadora para procesar plástico y mucho más. La plataforma está construida de forma modular. Esto significa que dispone de accionamientos de carro y herramientas completamente intercambiables. A esto lo llamamos "Plataforma RRaptor". En el futuro proporcionaré una serie de imágenes y fotografías de modelos de diseño y de lo que ya se ha implementado.

Esto es lo que sucedió en realidad. Y si. El tornillo en la coordenada Y no está asegurado

Veamos qué significa la modularidad en el contexto de un proyecto. Por ejemplo, queremos adquirir una impresora 3D: instalamos las unidades adecuadas + una unidad de impresión (se pueden instalar 3 unidades al mismo tiempo), y listo. Podemos imprimir nuestras propias piezas. Por diversas razones, para la impresión de plataformas se utilizan transmisiones de piñón y cremallera con motor paso a paso.

El modelo muestra un accionamiento de piñón y cremallera instalado en la coordenada Y.

O necesitábamos moler algo. Luego instalaremos atornilladores-tuercas con motor de bolas NEMA23 y cortador. ¡Listo! Experimentamos con diferentes tornillos. Desde una "granja colectiva", como una horquilla normal, hasta tornillos de bolas de alta calidad. Es posible instalar varios tipos de tornillos en la plataforma. Depende del presupuesto de la máquina. Las opciones de husillos de fresado también van desde brocas estándar hasta nuestra versión de un husillo pequeño y compacto para fresar plástico (que todavía se encuentra en la fase de dibujo). De momento, en nuestras pruebas utilizamos un taladro sobre soporte de aluminio con una potencia de 650W.

Aquí tienes una fresadora de plástico.

También se pliega

Como dije anteriormente, queremos que el proyecto esté abierto a desarrolladores externos. Poner a disposición del público todos los dibujos y patentes, incluido el software. Pero hablaremos de eso más adelante.

El siguiente componente importante del proyecto es la unidad de control. Todo el material electrónico se encuentra allí. Sin entrar en detalles sobre lo que hay allí (como ya dije, habrá interés; describiré todo en artículos separados), señalaré su característica principal. Esta unidad de control puede “dirigir” varias plataformas simultáneamente. Esto le permitirá crear una pequeña infraestructura de dispositivos (o más bien plataformas) que realizan varias funciones, controlándolas de forma centralizada (probablemente una palabra fuerte, pero aún así...). El bloque también es modular. Su relleno varía. Puedes agregar varias interfaces de comunicación: wi-fi, Bluetooth, ethernet, etc. Lo que tu corazón desee.

Foto de la carcasa de la unidad de control.

El software es una epopeya aparte. Lo escribimos (y lo estamos escribiendo) desde cero. Absolutamente todo, desde los algoritmos de rotación paso a paso hasta la aplicación en un teléfono inteligente Android, es trabajo nuestro. No digo que se nos haya ocurrido algo innovador y nuevo. Aunque existen diferencias clave con los análogos (por ejemplo, el firmware Marlin). Sólo quiero enfatizar que nos tomamos muy en serio el proyecto y la idea en su conjunto. Y espero que podamos implementarlo plenamente. Es decir, producir en masa dichas plataformas.

Este es nuestro primer prototipo. Hicimos un trazador basado en él para las primeras pruebas.

Aunque todavía necesita crecer hasta la producción en masa y perfeccionar tanto las deficiencias en la mecánica como en el software. Sin embargo, ya tenemos algo de experiencia.

Primera serie de 5 piezas.

Espero (o más bien estoy seguro) que vuestros comentarios, opiniones y comentarios nos ayuden. Desafortunadamente, describir y mostrar muchos detalles del proyecto en un solo artículo es simplemente irreal. Pero tenemos que empezar por alguna parte.

Gracias por su atención.