Cum funcționează și funcționează mașinile CNC

Nivelul actual de dezvoltare a progresului tehnologic, combinat cu consumul ridicat și cererea corespunzătoare, stabilește noi și noi standarde pentru diverse industrii în ceea ce privește cantitatea și calitatea produselor lor. Volumele necesare astăzi nu mai pot fi furnizate fără a recurge la automatizare completă.

Ca urmare, una dintre inovațiile majore ale ultimului deceniu a fost adoptarea pe scară largă a mașinilor de tăiat metale cu CNC — mașini de tăiat metal cu comandă numerică.

Sarcina de creștere a eficienței construcției de mașini poate fi rezolvată pe baza mecanizării și automatizării complete a proceselor de producție, îmbunătățirea structurii parcului de echipamente de prelucrare a metalelor, prin introducerea de mașini programate, roboți industriali, linii automate și complexe, i.e. capacitatea de a schimba rapid echipamentul la trecerea la diferite tipuri de produse.

Robot industrial (manipulator automat cu control programat) este o mașină automată (staționară sau mobilă) constând dintr-un dispozitiv executiv sub forma unui manipulator cu mai multe grade de mobilitate și un dispozitiv reprogramabil pentru controlul programelor pentru a îndeplini funcții motrice și de control în procesul de producție.

Mai multe despre roboți:

Clasificarea roboților industriali

Tipuri de roboți industriali în producția modernă

Automatizarea gestiunii oricărui obiect constă în subordonarea deplasării acestui obiect unor cerințe, garantând cea mai bună performanță de către acesta a scopului său. Această organizare a mișcării obiectului se realizează prin intermediul dispozitivelor de control automate - mașini de control care includ sisteme de control al programului.

Controlul programat constă în faptul că modurile necesare de mișcare ale fiecărui obiect controlat sunt calculate în prealabil și înregistrate în dispozitivele de stocare a informațiilor corespunzătoare — organe de memorie. Procesul de control se reduce la reproducerea mișcărilor obiectului înregistrat de acest program.

Controlul programului — control prin sisteme care asigură o tranziție rapidă la orice program de lucru prin introducerea acestuia sau scrierea acestuia cu un cod condiționat pe suportul de program, cu care este introdus în dispozitivul de control.

Controlul numeric al mașinii — controlul prelucrării piesei de mașină conform programului de control (NC), în care datele sunt specificate în formă digitală.

Sistemele de control digital (CNC) sunt construite pe baza de hardware și software, axate pe utilizarea microprocesoarelor și a micro-calculatoarelor moderne cu echipamente periferice, pe utilizarea acționării electrice automatizate de mare viteză care asigură reproducerea traiectoriilor de mișcare software, precum și proiectarea computerelor, pregătirea și depanarea sistemelor și aplicațiilor software.

Vedere externă a modelului WinPCNC al unității CNC

Deci, CNC (control numeric) este de fapt un sistem computerizat de control al mecanismelor unei mașini-unelte, folosind anumite comenzi ale mașinii pentru a efectua anumite sarcini. Această tehnologie a permis multor companii să își mărească dramatic capacitatea de producție și, în același timp, să reducă costul produselor lor.

Programarea ordinii și a modului de funcționare a mașinii CNC se realizează utilizând seturi de funcții și algoritmi speciali pe înțelesul sistemului de control digital. Cantitatea și calitatea comenzilor date sistemului de control, precum și caracteristicile de programare ale fiecărei mașini, depind atât de profesionalismul operatorului, cât și de capacitățile unei anumite mașini, care pot fi inițial limitate de proiectarea acesteia.

Multe routere, de exemplu, permit programarea mișcării instrumentului de lucru, dar în același timp nu permit deloc mișcarea mesei de lucru. Alte mașini permit acțiuni mai programabile, astfel încât operatorul să aibă mai multă cameră de control. Uneori, tot ceea ce este necesar de la operator este să schimbe piesele de prelucrat la timp și să monitorizeze uzura sculei de lucru, iar programul se va ocupa de restul.

Dispozitivul mașinilor CNC

Designul mașinii CNC include mai multe blocuri, fiecare dintre acestea, ca parte a întregului, având propriul său scop funcțional. Pot exista unități suplimentare care introduc caracteristici individuale în sistemul de unități. Să presupunem că un strung CNC are următoarele componente de bază: bază, pat, tetieră, lichid de coadă, cap de tăiere, angrenaje, senzor de filet, panou de control.

Baza este o piesă dreptunghiulară turnată pe care este montat patul și care oferă mașinii rezistență și rezistență la vibrații. Patul este partea principală a strungului, care unește toate componentele și mecanismele sale. Este format dintr-o pereche de pereți legați rigid prin elemente transversale.

Pe pat sunt ghidaje, în plus, cutia de viteze și partea din spate sunt fixate aici. Coada și suportul cu șorțul se pot deplasa de-a lungul ghidajelor, în funcție de tipul de instrument de lucru. Există un rulment în capul axului, datorită acestui design, piesa de prelucrat este fixată și rotită.

Capul de taiere automat presupune o instalare secventiala a sculelor de taiere in pozitia de lucru. Treptele de antrenare ale mișcării principale, transmisie transversală și longitudinală.

Motoarele electrice transferă rotația rotorului, care, datorită șuruburilor sferice, este transformată într-o mișcare liniară a blocurilor. Coada ține centrul piesei de prelucrat. Senzorul robinetului este amplasat pe tavă. Panoul de control este proiectat pentru confortul operatorului și monitorizarea procesului. Pot exista mai multe panouri de control.

Programarea acționărilor cu ax fix se rezumă la pornirea, oprirea și comutarea contactorilor corespunzători.Pentru a face acest lucru, este suficient să înregistrați semnalul comenzilor «pornit» și «oprit».

Controlul vitezei fusurilor principale este cel mai adesea necesar pentru a se asigura că metalul este prelucrat la viteza optimă de tăiere. În acest caz, este necesară reglarea vitezei unghiulare astfel încât viteza periferică cu care se efectuează tăierea să aibă o valoare optimă constantă.

Programarea controlului alimentatoarelor este o sarcină mult mai importantă și complexă, deoarece asigură îndeplinirea funcției principale a mașinii - formarea formei produsului.

Sistem de coordonate standard al mașinilor-unelte CNC

Diagrama funcțională a controlului mașinii CNC

Implementarea schematică a algoritmilor CNC din clasa NC (SNC).

Arhitectura sistemului PCNC-1 a lui Alan Bradley cu CNC

Avantajele mașinilor CNC

Avantajul principal și evident al unei mașini CNC, în comparație cu o mașină convențională, este cel mai înalt nivel de automatizare a producției, care minimizează intervenția umană în procesul de fabricare a pieselor.

Prin definiție, mașina CNC este capabilă să lucreze autonom și aproape continuu, fără să obosească non-stop, iar calitatea produselor nu va scădea din această cauză.Dacă munca ar fi făcută de o persoană, ar fi obosită, ar fi obosită. ar fi necesar să se schimbe strungul, factorii umani omniprezent, erori, etc. Acest lucru nu este aici. Operatorul doar pregătește mașina pentru lucru, plasează și scoate piese, reglează unealta. O persoană poate opera mai multe mașini în acest fel.

În plus, trebuie remarcată cea mai mare flexibilitate a mașinilor CNC. Pentru a produce diferite piese, operatorul trebuie doar să schimbe programul de lucru al mașinii.În plus, programul este întotdeauna gata să ruleze de un număr nelimitat de ori, în timp ce programul nu trebuie editat de fiecare dată.

Precizia ridicată și repetabilitate nu mai depind de pregătirea operatorului, ci de calitatea programului utilizat. Acesta este un plus uriaș, în comparație cu mașinile convenționale de tăiat metal, permițând producerea a mii de piese identice ca formă și calitate, și fără a reduce această calitate.

Unele piese nu pot fi realizate manual pe o mașină convențională din cauza complexității sau a costului ridicat, iar pe o mașină CNC este doar o chestiune de a alege programul potrivit. Ca rezultat, mașinile CNC permit obținerea rapidă și eficientă a unei părți de aproape orice complexitate și, în principiu, în orice cantitate. Există o singură condiție - piesa care urmează să fie fabricată trebuie să fie proiectată în prealabil folosind un computer.

Vezi si:

Acționări electrice pentru mașini CNC

Echipamente electrice pentru mașini de găurit CNC

Echipamente electrice ale strungurilor CNC