Paano gumagana at gumagana ang mga CNC machine

Ang kasalukuyang antas ng pag-unlad ng pag-unlad ng teknolohiya, na sinamahan ng mataas na pagkonsumo at kaukulang demand, ay nagtatakda ng mga bago at bagong pamantayan para sa iba't ibang mga industriya sa mga tuntunin ng dami at kalidad ng kanilang mga produkto. Ang mga volume na kinakailangan ngayon ay hindi na maibibigay nang hindi gumagamit ng kumpletong automation.

Bilang resulta, ang isa sa mga pangunahing inobasyon ng huling dekada ay ang malawakang paggamit ng mga metal-cutting machine na may CNC — numerical na kinokontrol na mga metal cutting machine.

Ang gawain ng pagtaas ng kahusayan ng paggawa ng makina ay maaaring malutas sa batayan ng kumpletong mekanisasyon at automation ng mga proseso ng produksyon, pagpapabuti ng istraktura ng parke ng mga kagamitan sa paggawa ng metal, sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga naka-program na makina, mga robot na pang-industriya, mga awtomatikong linya at mga complex, i.e. kakayahang mabilis na baguhin ang kagamitan kapag lumipat sa iba't ibang uri ng mga produkto.

Robot na pang-industriya (awtomatikong manipulator na may naka-program na kontrol) ay isang awtomatikong makina (nakatigil o mobile) na binubuo ng isang ehekutibong aparato sa anyo ng isang manipulator na may ilang mga antas ng kadaliang kumilos at isang reprogrammable na aparato para sa kontrol ng programa upang maisagawa ang mga function ng motor at kontrol sa proseso ng produksyon.

Higit pa tungkol sa mga robot:

Pag-uuri ng mga robot na pang-industriya

Mga uri ng mga robot na pang-industriya sa modernong produksyon

Ang automation ng pamamahala ng anumang bagay ay binubuo sa pagsasailalim sa paggalaw ng bagay na ito sa ilang mga kinakailangan, na ginagarantiyahan ang pinakamahusay na pagganap ng layunin nito. Ang organisasyong ito ng paggalaw ng bagay ay isinasagawa sa pamamagitan ng mga awtomatikong control device - mga control machine na kasama ang mga sistema ng kontrol ng programa.

Ang naka-program na kontrol ay binubuo sa katotohanan na ang mga kinakailangang mode ng paggalaw ng bawat kinokontrol na bagay ay kinakalkula nang maaga at naitala sa kaukulang mga aparato sa imbakan ng impormasyon - mga organo ng memorya. Ang proseso ng kontrol ay nabawasan sa muling paggawa ng mga paggalaw ng bagay na naitala ng program na ito.

Kontrol ng programa — kontrolin ng mga system na nagbibigay ng mabilis na paglipat sa anumang work program sa pamamagitan ng pagpasok nito o pagsulat nito gamit ang isang conditional code sa carrier ng program, kung saan ito ipinasok sa control device.

Numerical na kontrol ng makina — kontrol sa pagproseso ng bahagi ng makina ayon sa control program (NC), kung saan ang data ay tinukoy sa digital form.

Ang mga digital control system (CNC) ay binuo batay sa hardware at software, na nakatuon sa paggamit ng mga microprocessor at modernong micro-computer na may peripheral na kagamitan, sa paggamit ng high-speed automated electric drive na nagbibigay ng reproduction ng software trajectory ng paggalaw, pati na rin ang pagdidisenyo ng computer, paghahanda at pag-debug ng system at application software.

Panlabas na view ng modelo ng WinPCNC ng CNC Unit

Kaya, ang CNC (numerical control) ay talagang isang computerized system para sa pagkontrol sa mga mekanismo ng isang machine tool, gamit ang ilang mga machine command upang maisagawa ang ilang mga gawain. Ang teknolohiyang ito ay nagbigay-daan sa maraming negosyo na kapansin-pansing pataasin ang kanilang kapasidad sa produksyon at kasabay nito ay bawasan ang halaga ng kanilang mga produkto.

Ang pag-program ng pagkakasunud-sunod at mode ng pagpapatakbo ng CNC machine ay isinasagawa gamit ang mga hanay ng mga espesyal na function at algorithm na nauunawaan ng digital control system. Ang dami at kalidad ng mga utos na ibinigay sa control system, pati na rin ang mga katangian ng programming ng bawat makina, ay nakadepende sa propesyonalismo ng operator at sa mga kakayahan ng isang partikular na makina, na maaaring sa simula ay limitado ng disenyo nito.

Maraming mga router, halimbawa, pinapayagan ang programming ang paggalaw ng work tool, ngunit sa parehong oras ay hindi pinapayagan ang paggalaw ng work table sa lahat. Ang iba pang mga makina ay nagbibigay-daan para sa mas maraming programmable na pagkilos, kaya ang operator ay may higit na control room. Minsan ang kailangan lang ng operator ay baguhin ang mga workpiece sa oras at subaybayan ang pagsusuot ng working tool, at hahawakan ng programa ang natitira.

Ang aparato ng CNC machine

Ang disenyo ng CNC machine ay may kasamang ilang mga bloke, bawat isa, bilang bahagi ng kabuuan, ay may sariling layunin sa pag-andar. Maaaring may mga karagdagang unit na nagpapakilala ng mga indibidwal na katangian sa system ng unit. Ipagpalagay na ang isang CNC lathe ay may mga sumusunod na pangunahing bahagi: base, kama, head rest, tail fluid, cutter head, gear drive, thread sensor, control panel.

Ang base ay isang cast na hugis-parihaba na bahagi kung saan naka-mount ang kama at nagbibigay sa makina ng lakas at paglaban sa mga vibrations. Ang kama ay ang pangunahing bahagi ng lathe, na pinagsasama ang lahat ng mga bahagi at mekanismo nito. Binubuo ito ng isang pares ng mga pader na mahigpit na konektado ng mga nakahalang elemento.

May mga gabay sa kama, bilang karagdagan, ang gearbox at ang likurang bahagi ay naayos dito. Ang buntot at suporta na may apron ay maaaring gumalaw kasama ang mga gabay, depende sa uri ng gumaganang tool. Mayroong isang tindig sa ulo ng suliran, salamat sa disenyo na ito, ang workpiece ay naayos at pinaikot.

Ang awtomatikong pagputol ng ulo ay nagpapahiwatig ng sunud-sunod na pag-install ng mga tool sa paggupit sa nagtatrabaho na posisyon. Mga gear sa pagmamaneho ng pangunahing paggalaw, transverse at longitudinal transmission.

Inilipat ng mga de-koryenteng motor ang pag-ikot ng rotor, na, salamat sa mga spherical screws, ay na-convert sa isang linear na paggalaw ng mga bloke. Hawak ng buntot ang gitna ng workpiece na gagawing makina. Ang tap sensor ay matatagpuan sa tray. Ang control panel ay idinisenyo para sa kaginhawahan ng operator at pagsubaybay sa proseso. Maaaring may ilang mga control panel.

Ang pagprograma ng mga fixed spindle drive ay bumababa hanggang sa pag-on, pag-off at paglipat ng naaangkop na mga contactor.Upang gawin ito, sapat na upang i-record ang signal ng "on" at "off" na mga utos.

Ang kontrol sa bilis ng mga pangunahing spindle ay kadalasang kinakailangan upang matiyak na ang metal ay naproseso sa pinakamabuting kalagayan na bilis ng pagputol. Sa kasong ito, kinakailangan upang ayusin ang angular na bilis upang ang peripheral na bilis kung saan ang pagputol ay ginanap ay may pare-pareho na pinakamainam na halaga.

Ang pagprograma ng kontrol ng mga feeder ay isang mas mahalaga at kumplikadong gawain, dahil tinitiyak nito ang pagganap ng pangunahing pag-andar ng makina - ang pagbuo ng hugis ng produkto.

Standard coordinate system ng CNC machine tools

Functional na diagram ng CNC machine control

Schematic na pagpapatupad ng NC class (SNC) CNC algorithm

Ang arkitektura ng sistema ng PCNC-1 ni Alan Bradley na may CNC

Ang mga bentahe ng CNC machine

Ang pangunahing at halatang bentahe ng isang CNC machine, kumpara sa isang conventional machine, ay ang pinakamataas na antas ng production automation, na nagpapaliit ng interbensyon ng tao sa proseso ng pagmamanupaktura ng mga bahagi.

Sa pamamagitan ng kahulugan, ang makina ng CNC ay may kakayahang magtrabaho nang awtonomiya at halos tuluy-tuloy, nang hindi napapagod sa buong orasan, at ang kalidad ng mga produkto ay hindi bababa dahil dito. Kung ang trabaho ay ginawa ng isang tao, siya ay pagod, ito ay kinakailangan upang baguhin ang lathe, ang lahat ng mga kadahilanan ng tao, mga pagkakamali, atbp. Ito ay wala dito. Inihahanda lamang ng operator ang makina para sa trabaho, inilalagay at inaalis ang mga bahagi, inaayos ang tool. Ang isang tao ay maaaring magpatakbo ng ilang mga makina sa ganitong paraan.

Bilang karagdagan, ang pinakamataas na kakayahang umangkop ng mga CNC machine ay dapat tandaan. Upang makagawa ng iba't ibang bahagi, kailangan lang baguhin ng operator ang work program ng makina.Bilang karagdagan, ang program ay laging handang magpatakbo ng walang limitasyong bilang ng beses, habang ang programa ay hindi kailangang i-edit sa bawat oras.

Ang mataas na katumpakan at repeatability ay hindi na nakasalalay sa pagsasanay ng operator, ngunit sa kalidad ng programa na ginamit. Ito ay isang malaking plus, kumpara sa maginoo metal cutting machine, na nagpapahintulot sa produksyon ng libu-libong mga bahagi na magkapareho sa anyo at kalidad, at nang hindi binabawasan ang kalidad na ito.

Ang ilang mga bahagi ay hindi maaaring gawin sa pamamagitan ng kamay sa isang maginoo na makina dahil sa pagiging kumplikado o mataas na gastos, at sa isang CNC machine ito ay isang bagay lamang ng pagpili ng tamang programa. Bilang resulta, ang mga CNC machine ay nagbibigay-daan sa isa na mabilis at mahusay na makakuha ng bahagi ng halos anumang kumplikado at sa prinsipyo sa anumang dami. Mayroon lamang isang kundisyon — ang bahaging gagawin ay dapat na paunang disenyo gamit ang isang computer.

Tingnan din:

Mga electric drive para sa mga CNC machine

Mga kagamitang elektrikal para sa CNC drilling machine

Mga kagamitang elektrikal ng CNC lathes