Door Cindy Lair
In de vorige aflevering “Cut Off” noemde ik CNC (computer numerical control) als reden waarom onze afkortzaag geüpgraded moest worden. De precisie en nauwkeurigheid moeten overeenkomen om onderdelen efficiënt te kunnen maken. CNC-machines delen een fascinerende geschiedenis met weefgetouwen.
Jacquardweefgetouwen gebruikten numerieke besturing, oorspronkelijk ponsband, om ingewikkelde geweven patronen in zijde te creëren, met name wandtapijt, brokaat en damast. Charles Babbage bevorderde het gebruik van ponsband in zijn analytische machine, net als Ada Lovelace, wat uiteindelijk resulteerde in de computers van vandaag. G-code verving ponsband, een taal die moderne computers gebruiken om functies te lokaliseren en uit te voeren.
CNC's zijn er in alle vormen, maten en mogelijkheden, de onze zijn specifiek voor houtbewerking met drie assen, werkend op X, Y en Z. De eigenlijke machine bestaat uit een vlakke aluminium tafel met kanalen die in het oppervlak zijn gesneden om luchtstroom voor het vacuüm mogelijk te maken. De tweede laag is een medium density fiber board dat is bewerkt tot een X, Y-vlak, waarbij Z gelijk is aan nul. Dit cruciale oppervlak is bedekt met een verwisselbare plaat of mal, bevestigd voor specifieke onderdelen. Onder de tafel bevinden zich steunen met rails, waardoor de tafel vooruit en achteruit kan bewegen in de Y-as. De tafel heeft een brug die de X-as herbergt, voor beweging over de machine. De brug houdt ook de gereedschapshouder vast die functioneert in de Z-as, omhoog of omlaag in relatie tot het X, Y-vlak van de tafels. De gereedschapshouder is geautomatiseerd. Het lijkt op een oude typemachine, met vijf gereedschappen in afzonderlijke houders. Gereedschappen die automatisch van de achterkant van de tafel worden vervangen, zijn klaar voor gebruik.
De jig boards klemmen zich vast aan het tafeloppervlak voor positienauwkeurigheid. Het tafelsysteem heeft vacuümpompen om bewerkte onderdelen op hun plaats te houden. Hoogte beïnvloedt het vermogen van het vacuüm om voldoende zuigkracht te leveren, we gebruiken aanvullende manieren om dit probleem te verhelpen. De eerste is een wigsysteem, onderdelen worden vastgeklemd tegen een blok. Het tweede systeem is onion skinning, dit laat het onderste oppervlak van het stuk intact, zodat het vacuüm een voldoende oppervlak heeft om vast te pakken. De onion skin wordt verwijderd via een secundaire route.
Een CNC-machine kan boren, frezen en frezen in verschillende materialen. Aanpassingen voor deze materialen zijn gebaseerd op de invoer (hoe snel het materiaal beweegt) en de snelheid (hoe snel het gereedschap beweegt). Houtbewerking vereist rekening houden met de nerf. Gereedschappen zijn meestal rechtshandig. Een stuk hout vereist vanaf het midden een linkshandig gereedschap dat van de tegenovergestelde richting komt, om de nerf niet te scheuren.
Het proces begint in CAD (computer aided design) met een tekening van het onderdeel, inclusief bewerkingen en gereedschapspaden. Het CAM (computer aided machine) gedeelte van de software vertaalt de tekening naar G-code of M-code instructies. Deze instructies gaan naar de machine op de productievloer.
We gebruiken vijf CNC's met als doel onze productie sneller en nauwkeuriger te maken. We gebruiken de CNC's om productieruns met een hoog volume te doen, ingewikkelde onderdelen die moeilijk zouden zijn met traditionele houtbewerkingsmachines en productontwikkeling.
Als we bijvoorbeeld de 4 poten met een traditionele boormachine zouden maken, zou het acht dagen duren om vierhonderd afzonderlijke poten te maken, wat honderd weefgetouwen zou opleveren. Dit zou alleen het boren van gaten omvatten. Nu kunnen we met de mogelijkheden van de CNC twee volledige sets in een half uur draaien, wat onze efficiëntie revolutioneert. Complexe onderdelen zoals Flip sides zouden vrijwel onmogelijk zijn op een bovenfrees. Bovendien zouden onze multiplexproducten die op een shaper gevormd kunnen worden, niet resulteren in een efficiënt gebruik van materiaal. Hoewel CNC's buitengewoon veel werk kunnen verrichten, hebben onderdelen vaak gespecialiseerde bewerkingen nodig. Blijf op de hoogte…
Cindy Lair gaat met pensioen na 36 jaar bij Schacht. Ze heeft nog een paar afleveringen van haar serie "hoe we producten maken" die we de komende maanden zullen uitvoeren. Bedankt Cindy. Je zult gemist worden.