Onder CNC (Computer Numerical Controlled) vallen niet alleen CNC-freesmachines en -draaibanken, maar ook 3D-printers, robotarmen en andere machines. CNC-bewerkingsmachines en 3D-printers hebben veel gemeen, beide in de vorm van een reeks coördinaten in G-code die zich vertalen in bewegingen voor frezen of printen. Via de microcontroller wordt het gegeven commando omgezet in de beweging van de stappenmotor. De basisprincipes van alle CNC-machines zijn in principe hetzelfde, met als belangrijkste verschillen materialen en toepassingen. Om machinekarakteristieken en toepassingen beter te begrijpen, richten we ons hier op de meest voorkomende machinetypes bij fabrikanten, namelijk CNC-freesmachines en FDM 3D-printers.
1. Vormmethode: additieve en subtractieve verwerking
△ De verwerking van aftrekken is ingewikkelder
Verwerkingsmethoden kunnen worden onderverdeeld in twee soorten: additive manufacturing of subtractive manufacturing. FDM 3D-printers worden gebruikt voor additieve bewerkingen, terwijl CNC-frezen en freesmachines worden gebruikt voor subtractieve bewerkingen. Tot die laatste machines behoren freesmachines, boren of frezen, die materiaal snijden en verwijderen om de gewenste structuur te verkrijgen.
Beide soorten bewerkingen vereisen een reeks commando's zoals een CNC-machine. Maar vanwege deze methodologische verschillen zijn er verschillende manieren om deze commando's in G-code te krijgen. Standaard starten CNC-frezen en routers vanaf het oppervlak van een bepaald voorraadmateriaal en snijden het gewenste object eruit. Om dit te doen, moeten toolpaths worden gemaakt met behulp van CAM-software. In de software-instellingen is het nodig om het gebruikte gereedschap, de afmetingen en eigenschappen, de gewenste snelheid, begin- en eindpunten en andere instellingen te definiëren. Daarnaast kan het proces inclusief gereedschapswissel behoorlijk complex zijn en veel kennis vereisen.
△Eenvoudig gereedschapspad - blauwe lijnen voor knippen, oranje voor gewoon verplaatsen
Als u G-code voor een 3D-printer wilt maken, moet u een slicer gebruiken. Het zet het gegeven object om in een gesneden afbeelding met een bepaalde laagdikte. Elk punt op de slice wordt geconverteerd naar XYZ-coördinaten. Standaard moet elke laag naar boven worden verwerkt, te beginnen met het bouwoppervlak. Veel snijmachines bieden handige standaardinstellingen voor veelgebruikte 3D-printers, waarmee redelijke snijpaden en resultaten kunnen worden bereikt en die eenvoudig door beginners kunnen worden bediend.
2. Bewegingsas
△ Basisbewegingsassen die men tegenkomt in CNC-bewerkingsmachines
De meeste CNC-machines, of het nu gaat om freesmachines of 3D-printers, kunnen alleen in drie dimensies werken (dwz X-, Y- en Z-assen). Er zijn ook enkele machines die extra assen hebben, zoals A, B en C, en sommige professionele high-end machines kunnen tot 12 assen hebben. Dus waarom hebben we zoveel bijlen nodig? Voor frees- en freestoepassingen biedt meerassige bediening toegang tot het werkstuk vanuit vrijwel elke hoek, waardoor ondersnijdingen en complexe functies mogelijk zijn die niet mogelijk zijn met eenvoudige 3-assige machines.
Meerassig printen is nieuw terrein voor 3D-printers. Afdrukken met meerdere assen kan langs de oppervlaktecontour van het werkstuk worden afgedrukt om de nauwkeurigheid van de afgedrukte onderdelen te verbeteren. Het gebruik van meerassig afdrukken kan zonder ondersteuning complexe structuren bouwen, zoals de 5-as Prusa plus-printer.
