Struktura i radna načela CNC glodalice

Najosnovniji sastavni dijelovi CNC FRIZIRNA STROJNICA uključuju šest dijelova: I/O uređaj, CNC uređaj, servo pogonski uređaj, uređaj za mjerenje povratne informacije, pomoćni uređaj i tijelo stroja. Ispod ćemo pružiti detaljan uvod u ovih šest dijelova.

1. I/O uređaj

I/O uređaji se koriste za unos/izlaz podataka kao što su programi numeričke kontrole obrade ili kontrole kretanja, podaci o obradi i kontroli, parametri stroja, pozicije koordinatnih osi i status prekidača za detekciju. Tipkovnica i monitor su bitni i osnovni I/O uređaji za CNC opremu. Kao periferni uređaji CNC sustava, stolna računala i prijenosna računala su trenutno jedan od najčešće korištenih I/O uređaja

2. Uređaj za numeričku kontrolu

Uređaj za numeričko upravljanje je srž sustava numeričkog upravljanja, koji se sastoji od I/O sučelja, kontrolera, aritmetičkih jedinica i memorije. Funkcija uređaja za numeričko upravljanje je da kompilira, izračunava i obrađuje podatke unesene od strane ulaznog uređaja putem unutarnjih logičkih krugova ili kontrolnog softvera, te izlazom različitih informacija i uputa kontrolira razne dijelove stroja za obradu kako bi izvršili određene radnje.

Među tim kontrolnim informacijama i uputama, najosnovnije su brzina pomaka koordinatne osi, smjer pomaka i pomak koji se generira kroz interpolacijske operacije, a koji se dostavljaju servo pogonskom uređaju. Nakon pojačanja od strane pogonskog uređaja, pomak koordinatne osi se na kraju kontrolira. Ove kontrolne informacije i upute izravno određuju putanju kretanja alata ili koordinatne osi.

servo pogonski uređaj

Servo pogonski uređaji obično se sastoje od servo pojačala (poznatih i kao pogoni ili servo jedinice) i aktuatora. Na CNC strojevima, AC servo motori se obično koriste kao aktuatori. Trenutno, linearni motori su korišteni na naprednim strojevima za obradu visoke brzine. Osim toga, postojali su i jednostavni CNC strojevi proizvedeni u 20. stoljeću koji su koristili DC servo motore, kao i korak motore kao aktuatore. Servo pojačalo mora se koristiti u kombinaciji s pogonskim motorom.

4. Uređaj za mjerenje povratne informacije

Uređaj za povratne informacije mjerenja je detekcijska veza zatvorenog kruga (poluzatvorenog kruga) CNC strojeva. Njegova funkcija je detektirati stvarnu brzinu i pomak aktuatora ili radne ploče putem modernih mjernih komponenti (kao što su pulsni enkoderi, rotacijski transformatori, indukcijski sinkronizatori, rešetke, magnetske šine, laserski mjerni instrumenti itd.) i vratiti ih servo pogonskom uređaju ili CNC uređaju kako bi se nadoknadila brzina hranjenja ili pogreška kretanja aktuatora, s ciljem poboljšanja točnosti mehanizma kretanja. Položaj signala povratne informacije koji detektira mjerni uređaj ovisi o strukturnom obliku CNC sustava. Uobičajene detekcijske komponente su servo ugrađeni pulsni enkoderi, mjerači brzine i linearne rešetke.

Napredni servo pogonski uređaj koristi digitalnu servo pogonsku tehnologiju (naziva se digitalni servo), a servo pogonski uređaj je povezan s numeričkim kontrolnim uređajem putem sabirnice. Povratne signale većinom povezuje servo pogonski uređaj i prenosi ih na numerički kontrolni uređaj putem sabirnice. Povratni uređaj treba biti izravno povezan s numeričkim kontrolnim uređajem samo u nekoliko slučajeva ili kada se koriste analogno kontrolirani servo pogonski uređaji (naziva se analogni servoi).

5. Pomoćni kontrolni mehanizam

Pomoćni kontrolni mehanizam odnosi se na kontrolne komponente između numeričkog kontrolnog uređaja i mehaničkih i hidrauličnih komponenti stroja. Njegova glavna funkcija je primanje naredbi za brzinu vretena, upravljanje, te naredbi za uključivanje i isključivanje koje izlaze iz CNC uređaja, naredbi za odabir i izmjenu alata, naredbi za uključivanje i isključivanje uređaja za hlađenje i podmazivanje, naredbi za otpuštanje i stezanje radnih komada i dijelova stroja, pomoćnih signalnih naredbi za indeksiranje radne površine, kao i signala za status prekidača za detekciju na stroju. Nakon potrebne obrade, logičkog prosudbe i pojačanja snage, izravno pokreće odgovarajuće izvršne komponente kako bi pokrenuo mehaničke komponente, hidraulične i pneumatske pomoćne uređaje stroja kako bi izvršio radnje navedene u naredbama. Obično se sastoji od PLC-a i kontrolnog kruga jakog strujanja. PLC se može integrirati s CNC-om u strukturi (ugrađeni PLC) ili biti relativno neovisan (vanjski PLC).

6. Tijelo strojne obrade

Tijelo strojne obrade je mehanička strukturna komponenta CNC strojne obrade, koja se sastoji od glavnog prijenosnog sustava, sustava prijenosa hrane, tijela kreveta, radne ploče, kao i pomoćnih pokretnih uređaja, hidrauličnih/pneumatskih sustava, sustava podmazivanja, uređaja za hlađenje, sustava za uklanjanje strugotine, zaštitnih sustava i drugih dijelova. Kako bi se zadovoljili zahtjevi CNC tehnologije i u potpunosti iskoristila svojstva strojne obrade, CNC strojne obrade su doživjele značajne promjene u ukupnom rasporedu, izgledu, strukturi prijenosnog sustava, sustavu alata i operativnim performansama u usporedbi s običnim strojima za obradu.

Radna načela CNC glodalice

Na tradicionalnim strojevima za rezanje metala, operater mora stalno mijenjati parametre kao što su putanja kretanja alata i brzina prema zahtjevima crteža prilikom obrade dijelova, kako bi alat mogao rezati radni komad i na kraju proizvesti kvalificirane dijelove.

Obrada CNC glodalica zapravo primjenjuje princip "diferencijacije", a njezin radni princip i proces su ukratko opisani u nastavku.

1. Na temelju putanje alata koja je potrebna prema programu obrade, CNC uređaj diferencira putanju prema odgovarajućoj koordinatnoj osi stroja, koristeći minimalnu količinu kretanja (ekvivalent pulsa) kao jedinicu, i izračunava broj pulsa potrebnih za pomicanje svake koordinate.

2. Koristeći "interpolacijski" softver ili "interpolacijski" operator numeričkog kontrolnog uređaja, prilagodite potrebnu putanju ekvivalentnoj liniji u jedinicama "minimalnog kretanja", i pronađite najbližu prilagođenu liniju teoretskoj putanji.

3. Numerički kontrolni uređaj kontinuirano dodjeljuje pulseve hranjenja odgovarajućim koordinatnim osima na temelju putanje prilagođene linije, i pokreće koordinate stroja prema dodijeljenim pulsima putem servo pogona.

Iz gornjeg se može izvući sljedeći zaključak:

① Sve dok je minimalna količina kretanja (ekvivalent pulsa) CNC stroja dovoljno mala, prilagođena linija može učinkovito zamijeniti teorijsku krivulju.

② Promjenom metode raspodjele pulsa koordinatne osi, oblik prilagođene polilinije može se promijeniti, čime se postiže cilj promjene putanje obrade.

③ Promjenom frekvencije raspoređenih pulsa, brzina koordinatne osi (alata) može se promijeniti

To ostvaruje temeljnu svrhu kontrole putanje kretanja alata CNC strojeva.

Metoda izračunavanja i određivanja međupunktova između poznatih točaka idealne putanje (konture) kroz gustoću podataka temeljenom na zadanoj matematičkoj funkciji naziva se interpolacija; Broj koordinatnih osi koje mogu sudjelovati u interpolaciji istovremeno naziva se brojem povezanih osi. Očigledno, što više povezanih osi CNC stroj ima, to je jača njegova izvedba u obradi kontura. Stoga je broj povezanih osi važan tehnički pokazatelj za mjerenje performansi CNC strojeva.