Was ist CNC-Programmierung?: Leitfaden • BUOM
20. Mai 2021
CNC-Programmierer erstellen Anweisungen und geben sie in den Computer ein, damit dieser die Ausrüstung steuern kann. Die Anlage produziert dann automatisch Teile, um Endprodukte wie Motoren, Generatoren oder sogar 3D-Drucker herzustellen. Wenn Sie gut in Mathe sind, kreativ sind und ein Auge fürs Detail haben, könnte eine Karriere als CNC-Programmierer ideal für Sie sein. In diesem Artikel besprechen wir die CNC-Programmierung, Arten von CNC-Prozessen, Branchen, in denen diese Maschinen eingesetzt werden, Verantwortlichkeiten von CNC-Programmierern und Tipps, wie man einer wird.
Was ist CNC-Programmierung?
Bei der CNC-Programmierung oder numerischen Computersteuerungsprogrammierung handelt es sich um die Entwicklung eines Codes oder eines Richtungsprogramms für einen Computer zur Steuerung von CNC-Maschinen und -Werkzeugen. Ein CNC-Programmierer studiert ein Papier- oder digitales Modell eines Teils und gibt eine Reihe von Anweisungen in den Computer ein, um es herzustellen. Ein mit elektrischen Aktoren und Sensoren verbundener Computer sendet diese Anweisungen dann an eine motorisierte Maschine wie eine Mühle, Fräsmaschine, Schleifmaschine oder Drehmaschine, um sie herzustellen. Ein Computer steuert die Bewegung der Spindel der Maschine und die Maschine schneidet, schleift oder presst Materialien in komplexe Formen und Oberflächen.
Die CNC-Programmierung ermöglicht es Herstellern, Teile automatisch zu erstellen und gleichzeitig den Prozess manuell zu steuern. Mit CNC-Maschinen können Hersteller Rohmaterialien mit hoher Präzision und in großen Mengen in fertige Produkte umwandeln. Die Massenproduktion mit wiederholbaren Maschinenbewegungen kann wirtschaftlicher, schneller und konsistenter sein als die Herstellung von Produkten von Hand. Es kann Produkte sogar stärker und sicherer machen. CNC-Maschinen erleichtern die Herstellung von Teilen mit komplexen 3D-Geometrien, da Computer die zugehörigen mathematischen Berechnungen und Messungen durchführen können.
Arten von CNC-Prozessen
Es gibt viele Maschinen, Werkzeuge und Prozesse, mit denen CNC-Programmierer arbeiten, um qualitativ hochwertige Produkte herzustellen. Hier sind einige Beispiele:
CAD-Software: CAD-Software (Computer Aided Design) ermöglicht Ingenieuren, Architekten und anderen Designern die Erstellung von 2D- und 3D-Zeichnungen und -Entwürfen auf einem Computer mit präzisen Spezifikationen. CNC-Programmierer studieren CAD-Modelle, um herauszufinden, wie bestimmte Teile hergestellt werden.
CAM-Software: Mit CAM-Software (Computer Aided Manufacturing) können CNC-Maschinenprogrammierer den Computer anweisen, Teile herzustellen. Sie können CAD-Modelle in die Software importieren, den Werkzeugweg auswählen (oder wohin die Maschinenspindel gehen soll) und die Software generiert und konvertiert automatisch den richtigen Code.
G-Code: G-Code ist ein Code oder eine Sprache, mit der CNC-Programmierer Computer und CNC-Maschinen anweisen, Teile zu erstellen. Es handelt sich um eine internationale Standardsprache, die die Positionierung und Geschwindigkeit von Maschinenkomponenten basierend auf X-, Y- und Z-Koordinaten steuert.
M-Code: M-Code ist eine Codierungssprache, die verschiedene nichtgeometrische Funktionen wie Spindeldrehung und Kühlmittelbetrieb steuert. M-Codes können je nach Art der gesteuerten CNC-Maschine variieren.
CNC-Fräse: Eine CNC-Fräse ist eine Maschine, die automatisch eine Vielzahl von Materialien schneidet, typischerweise weichere Materialien wie Holz, Verbundwerkstoffe, Kunststoffe und Schaumstoffe. Hersteller können damit Produkte wie Türgewinde, Paneele, Schilder, Rahmen, Leisten und Möbelteile herstellen.
CNC-Drehmaschine: Eine CNC-Drehmaschine ist eine Maschine, die Materialien schneidet, indem sie diese auf einer Hauptspindel oder Achse relativ zu einer einzelnen feststehenden Klinge hält und dreht. CNC-Drehmaschinen können Material schneiden, um Gegenstände wie Baseballschläger, Werkzeuge und Stuhlbeine herzustellen.
CNC-Fräse: Ähnlich wie Drehmaschinen schneidet oder entfernt eine Fräsmaschine Material von einem Teil. Im Gegensatz zu einer Drehmaschine dreht sie jedoch ein mehrschneidiges oder spitzes Schneidwerkzeug gegen ein Stück Büromaterial.
Dreh-/Fräsmaschine: Eine Dreh-/Fräsmaschine ist eine Mischung aus Dreh- und Fräsmaschinen, da sie fräsen (Gegenstände drehen) und drehen (Werkzeuge/Fräser drehen) kann. Mit diesen leistungsstarken Maschinen können Hersteller komplexe Produkte mit unterschiedlichen Oberflächen herstellen.
Plasmaschneider: Ein Plasmaschneider schneidet leitfähige Metalle mit einem heißen Plasmastrahl. Es kann Präzisionsschnitte in Materialien wie Stahl, Aluminium, Messing und Kupfer durchführen.
Laserschneider: Ein Laserschneider schneidet Materialien, häufig Metall, mit Strahlen elektromagnetischer Strahlung. Laser können schnell sehr präzise und präzise Schnitte durchführen.
Branchen, die CNC-Programmierung nutzen
Obwohl einige Leute noch nie davon gehört haben, ist die CNC-Programmierung ein wichtiger Bestandteil bei der Herstellung von Produkten, die Menschen täglich verwenden. CNC-Programmierer arbeiten in einer Vielzahl von Branchen, darunter:
Transport
In der Automobilindustrie tätige CNC-Programmierer erstellen Teile für Automotoren, darunter Zylinderköpfe, Kurbelwellen, Nockenwellen, Ventile, Halterungen und Riemenscheiben. Sie können auch Innen- und Außenkomponenten, Aufhängungen, Bremsen und Hydrauliksysteme für Kraftfahrzeuge herstellen. Sie können Teile für normale Autos, Rennwagen oder andere Transportmittel wie Züge und Busse herstellen. Da es sich bei Fahrzeugen um komplexe Maschinen handelt, die aus vielen Teilen bestehen, können Programmierer mithilfe von CNC-Maschinen sicherstellen, dass die Teile präzise und funktionsfähig sind, damit Fahrer und Fahrgäste sicher bleiben können.
Schutz
Da militärische Produkte bestimmte staatliche Vorschriften erfüllen müssen, verwenden Programmierer möglicherweise CNC-Maschinen, um Genauigkeit und Konsistenz sicherzustellen. Während handgefertigte Artikel Abweichungen und Unvollkommenheiten unterliegen, ist es bei maschinell hergestellten Artikeln wahrscheinlicher, dass sie jedes Mal gleich sind. CNC-Programmierer können militärische Werkzeuge wie spezielle Flugzeugkomponenten, Raketenteile und Kommunikationsgeräte erstellen. Da sie möglicherweise mit gefährlichen Materialien arbeiten, die in Waffen verwendet werden, ist es wichtig, dass CNC-Programmierer genaue mathematische Berechnungen durchführen und die Produktstabilität gewährleisten können, um die Sicherheit ihrer Mitarbeiter und Kunden zu gewährleisten.
Medizinisch
Einige CNC-Programmierer produzieren Teile für die medizinische Industrie, beispielsweise MRT-Geräte, orthopädische Geräte, medizinische Instrumente und 3D-Drucker. Diese Drucker produzieren 3D-Komponenten und -Materialien und Krankenhäuser können damit künstliche anatomische Teile wie Gelenkersatz, Schädelimplantate und Zahnrestaurationen herstellen. Da medizinische Geräte für die Gesundheit und das Überleben des Menschen konzipiert sind, ist es wichtig, dass CNC-Programmierer sicherstellen, dass sie ordnungsgemäß funktionieren.
Luft-und Raumfahrtindustrie
CNC-Programmierer produzieren Luft- und Raumfahrtprodukte wie Flugzeugtriebwerke, Fahrwerksteile, elektrische Steckverbinder, Rahmen, Flügel und Propeller. CNC-Maschinen können die Präzision liefern, die zur Herstellung von Flugzeugteilen erforderlich ist. Beispielsweise müssen Hersteller möglicherweise CNC-Maschinen verwenden, um bestimmte Kurven und Größen von Hubschrauberrotorblättern zu formen. Sie können diese Maschinen auch zur Herstellung von Raumfahrtausrüstung wie Satelliten und Raketen nutzen. Da sie Produkte herstellen, die Menschen in gefährlichen Umgebungen verwenden (hohe Hitze und Sauerstoffmangel), müssen CNC-Programmierer sicherstellen, dass sie funktionsfähig und sicher zu verwenden sind.
Energie Produktion
CNC-Programmierer können Teile für Kraftwerke und Maschinen herstellen, darunter Gasturbinen, Generatoren, Dampfturbinen, Kessel, Schadstoffkontrollanlagen und Windmühlen. Sie können Kühlflügel, Einlassflügel oder rotierende Stützvorrichtungen als Komponenten größerer Geräte herstellen. Die ordnungsgemäße Produktion von Materialien zur Stromerzeugung ist wichtig, damit Menschen Energie für die Stromversorgung von Häusern und Gebäuden nutzen können.
Konstruktion
CNC-Maschinen können bei der Herstellung von Teilen helfen, die beim Bau aller Arten von Häusern und Gebäuden verwendet werden. Denn sie können sicherstellen, dass die Details in jeder Hinsicht korrekt sind, sodass Häuser und andere Bauwerke stabil und sicher für die Menschen sind. Es ist wichtig, dass die Teile beim Zusammenbau quadratisch sind und richtig passen, damit Bauherren stabile Fundamente, Wände und Decken errichten können.
Was macht ein CNC-Programmierer?
Der CNC-Programmierer wandelt die Zeichnung des Designers in das endgültige physische Produkt um. Sie sind Experten für Mathematik, Programmierung und Computersoftware und führen Programme aus, während sie gleichzeitig überprüfen, dass sie den Zeichnungsspezifikationen entsprechen. Hier sind einige ihrer Aufgabenbereiche:
Blaupausen und Zeichnungen lesen, verstehen und interpretieren, einschließlich GD&T-Symbole (geometrische Maße und Toleranzsymbole, die Formen und Größen beschreiben)
Konvertieren Sie eine Papierzeichnung mithilfe einer Computersoftware in eine CAD-Zeichnung.
Arbeiten Sie mit CAD- und CAM-Software, um G-Codes in CNC-Maschinen einzugeben und zu steuern.
Erfahren Sie mehr über verschiedene CNC-Maschinen, ihre Funktionsweise, ihre Codes, Einschränkungen und Einstellungen.
Testen Sie Produkte, um sicherzustellen, dass CNC-Maschinen ordnungsgemäß funktionieren und den Vorschriften entsprechen.
Pflegen Sie Dokumentation und technisches Schreiben für Arbeitsabläufe
Üben Sie kontinuierliches Lernen und bleiben Sie über die Entwicklungen in der Branche auf dem Laufenden
Reparatur und Austausch von Werkzeugen je nach allgemeinem Verschleiß
Tipps für den Weg zum CNC-Programmierer
Wenn Sie daran interessiert sind, Maschinen zu bauen, die Menschen jeden Tag benutzen, könnte die Ausbildung zum CNC-Programmierer genau das Richtige für Sie sein. Mit der richtigen Anstrengung, Vorbereitung und harter Arbeit können Sie ein CNC-Programmierer werden. Hier sind einige Tipps, die Ihnen bei diesem Prozess helfen können:
Erlernen Sie technische Fähigkeiten. Eine der Grundvoraussetzungen, um ein CNC-Programmierer zu werden, sind technische Fähigkeiten, einschließlich mathematischer Berechnungen, Messungen, Computerprogrammierung, Computersoftware und Datenanalyse.
Recherchieren Sie online. Sie können viele Online-Tutorials und Anleitungen finden, die Ihnen helfen können, mehr über die Grundlagen der Codierung, CNC-Programmierung und mechanischen Geräte zu lernen.
Verbindungen herstellen. Bauen Sie Beziehungen zu erfahrenen CNC-Programmier- und Fertigungsexperten auf, damit diese Sie über die Branche informieren und Sie auf offene Stellen aufmerksam machen können.
Vollständige Ausbildung. Besuchen Sie eine technische Schule, um CNC-Programmierung zu erlernen und Branchenzertifizierungen zu erwerben, die Ihnen helfen, Arbeitgeber zu beeindrucken und eine Erwerbstätigkeit zu finden.
Sammeln Sie Erfahrungen in diesem Bereich. Erwägen Sie eine Bewerbung als Einstiegsjob als CNC-Programmierer oder einen vergleichbaren Job, um Berufserfahrung zu sammeln, die Ihnen dabei hilft, Ihre Karriere weiter voranzutreiben.