Workflow van CNC-bewerkingsmachines

Afhankelijk van de fabrikant en het model variëren de dialoogbesturingsfuncties sterk. We zullen ons concentreren op de G-code-methode voor het besturen van een CNC-machine. Het proces is vergelijkbaar met 3D-printen (waarbij ook gebruik wordt gemaakt van G-code), waarbij CAM-software de 3D-print-slicing-software vervangt.

De workflow begint met het maken van een 3D-model van het onderdeel in CAD-software en het letten op de nauwkeurigheid van alle afmetingen. Het is het beste om parametrische CAD-software te gebruiken die is ontworpen voor werktuigbouwkunde in plaats van vrije 3D-modelleringstools zoals Blender. Zodra u het 3D-model heeft, moet u het in CAM manipuleren om toolpaths te creëren en vervolgens de G-code uit te voeren. De meeste moderne CAD-systemen hebben geïntegreerde CAM-software, maar er bestaat ook stand-alone CAM-software.

Wanneer u overschakelt naar CAM, moet u eerst het onderdeel instellen, waarbij u de machine de oriëntatie van het onderdeel, de afmetingen van het onbewerkte onderdeel en de positie van het onderdeel in het onbewerkte werkstuk vertelt. Als het onderdeel georiënteerd moet worden (zoals het frezen van de onderkant), moeten er voor elke bewerking meerdere opstellingen worden gemaakt. Bovendien moet er een gereedschapsbibliotheek worden aangemaakt om de beschikbare gereedschappen (schachtfrezen, boren, enz.) en hun afmetingen te definiëren.

De volgende stap is het maken van toolpaths om de kenmerken van het onderdeel uit te snijden. In tegenstelling tot 3D-printen, waarbij het model eenvoudigweg in lagen wordt gesneden, moeten CNC-gereedschapspaden handmatig worden gemaakt. U krijgt veel verschillende soorten toolpath-opties, zoals contouren (voor het uitsnijden van 2D-contouren), vlakken en verschillende 3D-contourtechnieken. Er is veel ervaring voor nodig om te bepalen welke toolpaths u moet gebruiken, maar u zult merken dat u slechts een handvol toolpaths regelmatig gebruikt.

Bij het maken van een toolpath moeten er veel opties en parameters worden gedefinieerd. Deze parameters omvatten welk gereedschap u moet gebruiken, spilsnelheid, voedingssnelheid, snedediepte, overstap en meer. Nogmaals, deze vereisen veel ervaring om goed te krijgen, maar er zijn veel tools beschikbaar om u te helpen met deze instellingen. Over het algemeen moet u een evenwicht vinden tussen tijd, kwaliteit en standtijd. Het is daarom heel gebruikelijk om snel en zwaar op te ruwen om in korte tijd veel materiaal te verwijderen, en vervolgens licht af te werken om het laatste beetje materiaal nauwkeurig te verwijderen en een goede oppervlakteafwerking te verkrijgen.

Het maken van gereedschapspaden is waarschijnlijk het onderdeel waar u het grootste deel van uw tijd aan besteedt, dus het is belangrijk om ze correct te maken om te voorkomen dat u materiaal verspilt, het gereedschap beschadigt en mogelijk de machine met het verkeerde onderdeelprogramma. Om deze reden is het altijd een goed idee om de ingebouwde simulatie uit te voeren om ervoor te zorgen dat het snijden wordt uitgevoerd zoals bedoeld en dat er geen botsingen plaatsvinden. Besteed bijzondere aandacht aan de positie van armaturen, klemmen en tafels om ervoor te zorgen dat het gereedschap er niet mee in botsing komt.

Als u eenmaal tevreden bent dat de toolpaths correct zijn ingesteld, moet u een postprocessor uitvoeren om de G-code te maken die de machine moet uitvoeren. De G-code is redelijk gestandaardiseerd, maar de meeste machines hebben hun eigen manier om de code te interpreteren. Daarom fungeert de postprocessor als tussenpersoon tussen de CAM-software en de CNC, en zorgt ervoor dat de uitgaande G-code compatibel is met de machine. De meeste CAM-software heeft een vrij grote bibliotheek met postprocessors, en de kans is groot dat uw CNC daar al in zit. Als dat niet het geval is, zoek dan naar uw CAM en CNC op internet om compatibele postprocessors te vinden (generieke zijn prima).

Zodra u de G-code heeft, moet u deze in het geheugen van uw CNC laden. Dit is sterk afhankelijk van de CNC die u gebruikt. Bij sommige systemen kunt u het vanaf een USB-stick of via het netwerk laden, terwijl bij andere oudere besturingselementen het mogelijk is dat u het via een seriële of parallelle verbinding moet laden. Zodra de G-code echter in het geheugen zit, bieden de meeste systemen u een visueel toolpad dat u kunt controleren om er zeker van te zijn dat alles er correct uitziet.

Zodra het plano in de machine is geladen, moeten de X-, Y- en Z-thuispunten nauwkeurig worden ingesteld. Vaak gebruik je een hoek van de plano, of een specifiek punt op de onderbevestiging. Het is belangrijk dat dit een specifiek punt is waarnaar u kunt verwijzen. Zodra alles op zijn plaats zit, kunt u op de startknop drukken en de machine aan het werk laten gaan.

Wees niet verbaasd als u gereedschap breekt of een slechte oppervlakteafwerking heeft. Dit zijn dingen die je moet leren, en een goed ontwerp is altijd een iteratief proces. Met voldoende ervaring begint u te begrijpen welke instellingen het beste werken en hoe u kwaliteitsonderdelen kunt produceren.