A CNC marógép szerkezete és működési elve

A legalapvetőbb összetevők a CNC MARÓGÉP hat részből áll: I/O eszköz, CNC eszköz, szervo meghajtó eszköz, mérési visszacsatoló eszköz, segédeszköz és szerszámgép test. Az alábbiakban ennek a hat résznek adunk részletes bevezetőt.

1. I/O eszköz

Az I/O eszközök olyan adatok bevitelére/kimenetére szolgálnak, mint a numerikus vezérlésű megmunkálási vagy mozgásvezérlő programok, megmunkálási és vezérlési adatok, gépparaméterek, koordinátatengelyek pozíciói és az érzékelési kapcsolók állapota. A billentyűzet és a monitor alapvető és alapvető I/O eszközök a CNC berendezésekhez. A CNC-rendszerek perifériás eszközeiként az asztali számítógépek és a hordozható számítógépek jelenleg az egyik leggyakrabban használt I/O-eszköz.

2. Numerikus vezérlőeszköz

A numerikus vezérlőeszköz a numerikus vezérlőrendszer magja, amely I/O interfész áramkörökből, vezérlőkből, aritmetikai egységekből és memóriából áll. A numerikus vezérlőberendezés feladata a beviteli eszköz által belső logikai áramkörökön vagy vezérlőszoftveren keresztül bevitt adatok összeállítása, kiszámítása és feldolgozása, valamint különböző információk és utasítások kiadása a szerszámgép különböző részeinek vezérléséhez, meghatározott műveletek végrehajtásához.

Ezen vezérlési információk és utasítások közül a legalapvetőbbek a koordinátatengely előtolási sebessége, előtolási iránya és az interpolációs művelettel generált előtolás elmozdulása, amelyek a szervo hajtóműhöz kerülnek. A vezető általi erősítés után a koordináta tengelyének elmozdulása végső soron szabályozott. Ezek a vezérlő információk és utasítások közvetlenül meghatározzák a szerszám vagy a koordinátatengely mozgási pályáját.

3. Szervo meghajtó eszköz

A szervomeghajtó eszközök általában szervoerősítőkből (más néven meghajtókból vagy szervoegységekből) és működtetőkből állnak. A CNC szerszámgépeken általában váltóáramú szervomotorokat használnak működtetőként. Jelenleg a lineáris motorokat fejlett, nagy sebességű megmunkáló gépeken használják. Emellett léteztek a 20. században gyártott egyszerű CNC szerszámgépek is, amelyek egyenáramú szervomotorokat, valamint léptetőmotorokat használtak működtetőként. A szervoerősítőt a hajtómotorral együtt kell használni.

4. Mérési visszacsatoló készülék

A mérő-visszacsatoló eszköz a zárt hurkú (félig zárt hurkú) CNC szerszámgépek érzékelési kapcsolata. Feladata, hogy korszerű mérőelemeken (pl. impulzuskódolók, forgótranszformátorok, indukciós szinkronizálók, rácsok, mágneses vonalzók, lézeres mérőműszerek stb.) keresztül érzékelje az aktuátor vagy a munkaasztal tényleges fordulatszámát és elmozdulását, és visszatáplálja a szervo hajtóműhöz vagy a CNC eszközhöz, hogy kompenzálja az előtolási sebesség, illetve a mûködtetõ mozgási sorrendjének javítását. mozgási mechanizmus. A mérőkészülék által érzékelt jel visszacsatolás helyzete a CNC rendszer szerkezeti formájától függ. A szervo beépített impulzuskódolók, sebességmérő gépek és lineáris rácsok általánosan használt érzékelőelemek.

A fejlett szervomeghajtó eszköz digitális szervohajtási technológiát alkalmaz (a továbbiakban: digitális szervo), és a szervomeghajtó eszköz egy buszon keresztül csatlakozik a numerikus vezérlőeszközhöz. A visszacsatoló jelek többnyire a szervo meghajtó eszközhöz kapcsolódnak, és a buszon keresztül jutnak el a numerikus vezérlőkészülékhez. A visszacsatoló eszközt csak néhány alkalommal kell közvetlenül csatlakoztatni a numerikus vezérlőeszközhöz, vagy ha analóg vezérlésű szervohajtást használnak (a továbbiakban analóg szervók).

5. Segédvezérlő mechanizmus

A segédvezérlő mechanizmus a numerikus vezérlőeszköz és a szerszámgép mechanikus és hidraulikus alkatrészei közötti vezérlőelemekre vonatkozik. Fő funkciója a CNC-készülék által kiadott orsó-fordulatszám-, kormányzás- és start-stop parancsok, szerszámkiválasztási és -csereparancsok, hűtési és kenőberendezések indító-stop parancsai, munkadarabok és gépalkatrészek kioldási és rögzítési parancsai, segédparancsjelek a munkaasztal indexeléséhez, valamint a szerszámgépen lévő érzékelő kapcsolók állapotának jelzései. A szükséges összeállítás, logikai megítélés és teljesítményerősítés után közvetlenül meghajtja a megfelelő végrehajtó komponenseket a szerszámgép mechanikai alkatrészeinek, hidraulikus és pneumatikus segédeszközeinek meghajtására a parancsokban meghatározott műveletek végrehajtásához. Általában PLC-ből és erősáramú vezérlő áramkörből áll. A PLC felépítésében integrálható CNC-vel (beépített PLC) vagy viszonylag független (külső PLC).

6. Szerszámgép test

A szerszámgép test a CNC szerszámgép mechanikus szerkezeti eleme, amely fő erőátviteli rendszerből, takarmányátviteli rendszerből, ágytestből, munkaasztalból, valamint segédmozgató eszközökből, hidraulikus/pneumatikus rendszerekből, kenőrendszerekből, hűtőberendezésekből, forgácseltávolító, védelmi rendszerekből és egyéb alkatrészekből áll. A CNC-technológia követelményeinek való megfelelés és a szerszámgépek teljesítményének teljes kihasználása érdekében a CNC-szerszámgépek az általános elrendezésben, megjelenésben, az erőátviteli rendszer felépítésében, a szerszámrendszerben és a működési teljesítményben jelentős változásokon mentek keresztül a hagyományos szerszámgépekhez képest.

A CNC marógép működési elve

A hagyományos fémvágó szerszámgépeken a kezelőnek az alkatrészek megmunkálásakor folyamatosan módosítania kell az olyan paramétereket, mint a szerszám mozgási pályája és sebessége a rajz követelményei szerint, hogy a szerszám le tudja vágni a munkadarabot, és végül minősített alkatrészeket készítsen.

A CNC marógépek megmunkálása valójában a „differenciálás” elvét alkalmazza, működési elvét és folyamatát röviden az alábbiakban ismertetjük.

1. A megmunkáló program által megkövetelt szerszámút alapján a CNC eszköz a szerszámgép megfelelő koordinátatengelye szerint, a minimális mozgási mennyiséget (impulzusegyenértéket) használja egységként, és kiszámítja az egyes koordináták mozgatásához szükséges impulzusok számát.

2. A numerikus vezérlőeszköz "interpolációs" szoftverével vagy "interpolációs" operátorával illessze a kívánt pályát egy ekvivalens vonallal a "minimális mozgás" egységeiben, és keresse meg az elméleti pályához legközelebbi illeszkedő vonalat.

3. A numerikus vezérlőegység az illesztett vonal pályája alapján folyamatosan előtolási impulzusokat rendel a megfelelő koordinátatengelyekhez, és a szervohajtáson keresztül a hozzárendelt impulzusok szerint mozgatja a szerszámgép koordinátatengelyeit.

A fentiekből a következő következtetés vonható le:

① Amíg a CNC szerszámgép minimális mozgási mennyisége (impulzusegyenértéke) elég kicsi, az alkalmazott illesztett vonal hatékonyan helyettesítheti az elméleti görbét.

② A koordináta tengely impulzuskiosztási módszerének megváltoztatásával az illesztett vonallánc alakja megváltoztatható, ezzel elérve a megmunkálási pálya megváltoztatásának célját.

③ Az allokált impulzusok frekvenciájának változtatásával a koordinátatengely (szerszám) sebessége módosítható

Ezzel elérjük azt az alapvető célt, hogy a CNC szerszámgépek szerszámmozgási pályáját szabályozzuk.

Az ideális pálya (kontúr) ismert pontjai közötti köztes pontok kiszámításának és meghatározásának módszerét egy adott matematikai függvényen alapuló adatpont-sűrítéssel interpolációnak nevezzük; Azon koordinátatengelyek számát, amelyek egyidejűleg részt vehetnek az interpolációban, csatolási tengelyszámnak nevezzük. Nyilvánvaló, hogy minél több kapcsolódási tengelye van egy CNC szerszámgépnek, annál erősebb a teljesítménye a kontúrok megmunkálásában. Ezért a függesztőtengelyek száma fontos műszaki mutató a CNC szerszámgépek teljesítményének mérésére.