Arbetsflöde av CNC-verktygsmaskiner

Beroende på tillverkare och modell varierar dialogens kontrollfunktioner mycket. Vi kommer att fokusera på G-kodmetoden för att köra en CNC-maskin. Processen liknar 3D-utskrift (som också använder G-kod), med CAM-programvara som ersätter programvaran för 3D-utskrift.

Arbetsflödet börjar med att skapa en 3D-modell av delen i CAD-programvara och vara noga med noggrannheten i alla dimensioner. Det är bäst att använda parametrisk CAD-programvara designad för maskinteknik snarare än fria 3D-modelleringsverktyg som Blender. När du har 3D-modellen måste du manipulera den i CAM för att skapa verktygsbanor och sedan mata ut G-koden. De flesta moderna CAD-system har integrerad CAM-mjukvara, men det finns även fristående CAM-mjukvara.

När du byter till CAM måste du först ställa in delen och tala om för maskinen delens orientering, ämnets dimensioner och delens position i ämnet. Om delen behöver orienteras (som att fräsa botten) måste flera inställningar skapas för varje operation. Dessutom måste ett verktygsbibliotek skapas för att definiera tillgängliga verktyg (pinnfräsar, borrar, etc.) och deras storlekar.

Nästa steg är att börja skapa verktygsbanor för att skära ut funktionerna i delen. Till skillnad från 3D-utskrift, som helt enkelt skär modellen i lager, måste CNC-verktygsbanor skapas manuellt. Du kommer att få många olika typer av verktygsbanor, såsom konturer (för att skära ut 2D-konturer), ytor och olika 3D-konturtekniker. Det krävs mycket erfarenhet för att avgöra vilka verktygsbanor som ska användas, men du kommer att finna att du bara använder en handfull verktygsbanor regelbundet.

När du skapar en verktygsbana finns det många alternativ och parametrar som måste definieras. Dessa parametrar inkluderar vilket verktyg som ska användas, spindelhastighet, matningshastighet, skärdjup, översteg och mer. Återigen, dessa kräver mycket erfarenhet för att bli rätt, men det finns många verktyg tillgängliga för att hjälpa dig med dessa inställningar. Generellt sett måste du hitta en balans mellan tid, kvalitet och livslängd. Det är därför väldigt vanligt att man grovarbetar snabbt och kraftigt för att ta bort mycket material på kort tid, och sedan avsluta lätt för att noggrant ta bort den sista biten material och få en bra ytfinish.

Att skapa verktygsbanor är sannolikt där du tillbringar större delen av din tid, så det är viktigt att skapa dem på rätt sätt för att undvika att slösa material, skada verktyget och möjligen maskinen på fel delprogram. Av denna anledning är det alltid en bra idé att köra den inbyggda simuleringen för att säkerställa att skärningen görs som avsett och att kollisioner inte uppstår. Var särskilt uppmärksam på placeringen av fixturer, klämmor och bord för att säkerställa att verktyget inte kolliderar med någon av dem.

När du är nöjd med att verktygsbanorna är korrekt inställda måste du köra en postprocessor för att skapa G-koden för att maskinen ska kunna köras. G-koden är ganska standardiserad, men de flesta maskiner har sitt eget sätt att tolka koden. Därför fungerar postprocessorn som en mellanhand mellan CAM-mjukvaran och CNC:n, och säkerställer att den utgående G-koden är kompatibel med maskinen. De flesta CAM-programvara har ett ganska stort bibliotek av postprocessorer, och din CNC är sannolikt redan i den. Om inte, sök efter din CAM och CNC på webben för att hitta kompatibla postprocessorer (generiska är bra).

När du har G-koden måste du ladda den i minnet på din CNC. Detta beror mycket på vilken CNC du använder. Vissa system tillåter dig att ladda den från ett USB-minne eller över nätverket, medan andra äldre kontroller kan kräva att du laddar den via en seriell eller parallell anslutning. Men när G-koden finns i minnet kommer de flesta system att förse dig med en visuell verktygsbana som du kan kontrollera för att se till att allt ser korrekt ut.

När ämnet väl har laddats i maskinen måste X-, Y- och Z-hempunkterna ställas in korrekt. Ofta kommer du att använda ett hörn av ämnet, eller en specifik punkt på underfixturen. Det är viktigt att detta är en specifik punkt som du kan hänvisa till. När allt är på plats kan du trycka på startknappen och låta maskinen sätta igång.

Bli inte förvånad om du går sönder ett verktyg eller har dålig ytfinish. Det här är saker att lära sig, och bra design är alltid en iterativ process. Med tillräckligt med erfarenhet kommer du att börja förstå vilka inställningar som fungerar bäst och hur man tillverkar kvalitetsdelar.