Struktur dan prinsip kerja mesin frais CNC

Komponen paling dasar dari sebuah MESIN FRAIS CNC meliputi enam bagian: perangkat I/O, perangkat CNC, perangkat penggerak servo, perangkat umpan balik pengukuran, perangkat tambahan, dan badan perkakas mesin. Di bawah ini, kami akan memberikan pengantar terperinci mengenai keenam bagian ini.

1. Perangkat I/O

Perangkat I/O digunakan untuk input/output data seperti pemrosesan kontrol numerik atau program kontrol gerak, data pemrosesan dan kontrol, parameter mesin, posisi sumbu koordinat, dan status saklar deteksi. Keyboard dan monitor adalah perangkat I/O penting dan dasar untuk peralatan CNC. Sebagai perangkat periferal dari sistem CNC, komputer desktop dan komputer portabel saat ini adalah salah satu perangkat I/O yang umum digunakan

2. Perangkat kontrol numerik

Perangkat kontrol numerik adalah inti dari sistem kontrol numerik, yang terdiri dari sirkuit antarmuka I / O, pengontrol, unit aritmatika, dan memori. Fungsi dari perangkat kontrol numerik adalah untuk mengkompilasi, menghitung, dan memproses data input oleh perangkat input melalui sirkuit logika internal atau perangkat lunak kontrol, dan output berbagai informasi dan instruksi untuk mengontrol berbagai bagian mesin alat untuk melakukan tindakan tertentu.

Di antara informasi dan instruksi kontrol ini, yang paling dasar adalah kecepatan pakan sumbu koordinat, arah pakan, dan perpindahan pakan yang dihasilkan melalui operasi interpolasi, yang diberikan kepada perangkat servo drive. Setelah amplifikasi oleh pengemudi, pergeseran sumbu koordinat akhirnya dikendalikan. Informasi dan instruksi kontrol ini secara langsung menentukan lintasan gerakan alat atau sumbu koordinat.

3. Perangkat servo drive

Perangkat servo drive biasanya terdiri dari servo amplifier (juga dikenal sebagai driver atau servo unit) dan actuator. Pada mesin alat CNC, AC servo motor umumnya digunakan sebagai aktuator. Saat ini, motor linier telah digunakan pada mesin mesin berkecepatan tinggi yang canggih. Selain itu, ada juga alat mesin CNC sederhana yang diproduksi pada abad ke-20 yang menggunakan motor servo DC, serta motor stepper sebagai aktuator. Servo amplifier harus digunakan bersama dengan motor penggerak.

4. Perangkat umpan balik pengukuran

Perangkat umpan balik pengukuran adalah tautan deteksi alat mesin CNC loop tertutup (semi closed loop). Fungsinya adalah untuk mendeteksi kecepatan dan pergeseran aktual aktuator atau meja kerja melalui komponen pengukuran modern (seperti enkoder denyut nadi, trafo putar, sinkronisasi induksi, kisi, pengatur magnet, instrumen pengukuran laser, dll.), Dan memasukkannya kembali ke perangkat servo drive atau perangkat CNC untuk mengkompensasi tingkat feed atau kesalahan Posisi umpan balik sinyal yang terdeteksi oleh perangkat pengukuran tergantung pada bentuk struktural dari sistem CNC. Servo built-in encoder pulsa, mesin pengukur kecepatan, dan kisi linier adalah komponen deteksi yang umum digunakan.

Perangkat servo drive canggih mengadopsi teknologi servo drive digital (disebut servo digital), dan perangkat servo drive terhubung ke perangkat kontrol numerik melalui bus. Sinyal umpan balik sebagian besar terhubung ke perangkat servo drive dan dikirim ke perangkat kontrol numerik melalui bus. Perangkat umpan balik hanya perlu dihubungkan langsung ke perangkat kontrol numerik dalam beberapa kesempatan atau ketika menggunakan perangkat servo drive yang dikendalikan analog (disebut servo analog).

5. Mekanisme kontrol bantu

Mekanisme kontrol bantu mengacu pada komponen kontrol antara perangkat kontrol numerik dan komponen mekanik dan hidrolik dari mesin alat. Fungsi utamanya adalah untuk menerima kecepatan spindle, kemudi, dan perintah berhenti mulai output oleh perangkat CNC, pilihan alat dan pertukaran perintah, perintah berhenti mulai untuk perangkat pendinginan dan pelumasan, melepaskan dan mengekstrak perintah untuk benda kerja dan bagian mesin, sinyal perintah bantu untuk indeksasi meja kerja, serta sinyal untuk status deteksi saklar pada alat mesin. Setelah kompilasi yang diperlukan, penilaian logis, dan amplifikasi daya, secara langsung menggerakkan komponen eksekusi yang sesuai untuk menggerakkan komponen mekanik, perangkat bantu hidrolik dan pneumatik dari mesin alat untuk menyelesaikan tindakan yang ditentukan dalam perintah. Biasanya terdiri dari PLC dan sirkuit kontrol arus yang kuat. PLC dapat diintegrasikan dengan CNC dalam struktur (PLC built-in) atau relatif independen (PLC eksternal).

6. Mesin alat tubuh

Tubuh mesin alat adalah komponen struktural mekanik dari mesin alat CNC, yang terdiri dari sistem transmisi utama, sistem transmisi pakan, tubuh tempat tidur, meja kerja, serta perangkat gerak bantu, sistem hidrolik / pneumatik, sistem pelumasan, perangkat pendingin, penghapusan chip, sistem perlindungan, dan bagian lainnya. Untuk memenuhi persyaratan teknologi CNC dan sepenuhnya memanfaatkan kinerja mesin alat, mesin alat CNC telah mengalami perubahan signifikan dalam tata letak keseluruhan, penampilan, struktur sistem transmisi, sistem alat, dan kinerja operasional dibandingkan dengan mesin alat biasa.

Prinsip kerja mesin penggilingan CNC

Pada alat mesin pemotong logam tradisional, operator perlu terus mengubah parameter seperti lintasan gerak alat dan kecepatan sesuai dengan persyaratan gambar saat memesinan bagian, sehingga alat dapat memotong benda kerja dan akhirnya menghasilkan bagian yang berkualitas.

Pengolahan mesin penggilingan CNC sebenarnya menerapkan prinsip "diferensiasi", dan prinsip kerja dan prosesnya dijelaskan secara singkat sebagai berikut.

1. Berdasarkan jalur alat yang dibutuhkan oleh program pemesinan, perangkat CNC membedakan jalur sesuai dengan sumbu koordinat mesin alat yang sesuai, menggunakan jumlah gerakan minimum (setara pulsa) sebagai satuan, dan menghitung jumlah impuls yang diperlukan untuk memindahkan setiap koordinat.

2. Menggunakan perangkat lunak "interpolasi" atau operator "interpolasi" dari perangkat kontrol numerik, menyesuaikan lintasan yang diperlukan dengan garis setara dalam unit "gerakan minimum", dan menemukan garis yang paling dekat dengan lintasan teoretis.

3. Perangkat kontrol numerik terus-menerus menetapkan impuls pakan ke sumbu koordinat yang sesuai berdasarkan lintasan garis yang dipasang, dan mendorong sumbu koordinat mesin alat untuk bergerak sesuai dengan impuls yang ditugaskan melalui servo drive.

Kesimpulan berikut dapat diambil dari hal-hal di atas:

1 Selama jumlah gerakan minimum (setara pulsa) dari alat mesin CNC cukup kecil, garis yang dipasang dapat secara efektif menggantikan kurva teoritis.

2 Dengan mengubah metode alokasi pulsa sumbu koordinat, bentuk polyline yang dipasang dapat diubah, sehingga mencapai tujuan mengubah lintasan pemesinan.

3 Dengan mengubah frekuensi pulsa yang dialokasikan, kecepatan sumbu koordinat (alat) dapat diubah

Hal ini mencapai tujuan dasar untuk mengontrol lintasan gerakan alat dari mesin alat CNC.

Metode menghitung dan menentukan titik-titik perantara antara titik-titik yang diketahui dari lintasan ideal (kontur) melalui pentipisan titik data berdasarkan fungsi matematika tertentu disebut interpolasi; Jumlah sumbu koordinat yang dapat berpartisipasi dalam interpolasi secara bersamaan disebut jumlah sumbu penghubung. Jelas, semakin banyak sumbu penghubung alat mesin CNC, semakin kuat kinerjanya dalam kontur pengolahan. Oleh karena itu, jumlah sumbu penghubung adalah indikator teknis penting untuk mengukur kinerja mesin alat CNC.