CNC фрезердик машинасынын структурасы жана иштөө принципи

А-нын эң негизги компоненттери CNC ФРЕЗЕРЛӨӨ МАШИНАСЫ алты бөлүктөн турат: киргизүү/чыгаруу түзмөгү, CNC аппараты, серво-драйв түзмөгү, өлчөө пикири түзүлүш, көмөкчү түзүлүш жана станоктун корпусу. Төмөндө биз бул алты бөлүккө деталдуу киришүү менен камсыз кылабыз.

1. I/O түзүлүшү

I/O түзүлүштөрү сандык башкаруу иштетүү же кыймыл башкаруу программалары, иштетүү жана башкаруу маалыматтары, машина параметрлери, координаттык ось позициялары жана аныктоо переключателдеринин абалы сыяктуу маалыматтарды киргизүү/чыгаруу үчүн колдонулат. Клавиатура жана монитор CNC жабдыктары үчүн маанилүү жана негизги I/O түзүлүштөр болуп саналат. CNC системаларынын перифериялык түзүлүштөрү катары, настольный компьютерлер жана портативдик компьютерлер учурда кеңири колдонулган I/O түзүлүштөрүнүн бири болуп саналат.

2. Сандык Башкаруу Түзүлүшү

Сандык башкаруу түзүлүшү сандык башкаруу системасынын негизги бөлүгү болуп саналат, ал I/O интерфейс схемалары, контроллерлер, арифметикалык блоктор жана эс тутумдан турат. Сандык башкаруу түзүлүшүнүн функциясы - киргизүү түзүлүшү тарабынан киргизилген маалыматтарды ички логикалык схемалар же башкаруу программасы аркылуу компиляциялоо, эсептөө жана иштетүү, ошондой эле машина инструменттеринин ар кандай бөлүктөрүн башкаруу үчүн ар кандай маалыматтар жана көрсөтмөлөрдү чыгаруу.

Бул башкаруу маалыматтары жана көрсөтмөлөрүнүн арасында эң негизгилери координаттык осьтин азык ылдамдыгы, азык багыты жана интерполяциялык операция аркылуу алынган азык жылышы болуп саналат, алар сервопривод түзүлүшүнө берилет. Драйвер тарабынан күчөтүлгөндөн кийин, координаттык осьтин жылышы акырында контролдонуучу болот. Бул башкаруу маалыматтары жана көрсөтмөлөр түздөн-түз инструменттин же координаттык осьтин кыймыл траекториясын аныктайт.

3. Сервопривод түзүлүшү

Серво жетектөө түзүлүштөрү адатта серво күчөтүүчүлөрдөн (ошондой эле драйверлер же серво блоктор деп аталат) жана актуаторлордон турат. CNC машина инструменттеринде AC серво моторлору адатта актуаторлор катары колдонулат. Азыркы учурда, сызыктуу моторлор өнүккөн жогорку ылдамдыктагы иштетүү машиналарында колдонулууда. Мындан тышкары, 20-кылымда өндүрүлгөн жөнөкөй CNC машина инструменттери да бар, алар DC серво моторлорун жана актуаторлор катары кадамдык моторлорду колдонушкан. Серво күчөтүүчү жетектөө мотору менен бирге колдонулушу керек.

4. Өлчөө кайтарым байланыш түзүлүшү

Өлчөөчү обратная байланыш түзмөгү жабык цикл (жарым жабык цикл) CNC машина инструменттеринин аныктоо булагы болуп саналат. Анын функциясы - заманбап өлчөө компоненттери (мисалы, импульс энкодерлер, ротация трансформаторлору, индукция синхронизаторлору, гриддер, магниттик ченемдер, лазердик өлчөө аспаптары ж.б.) аркылуу аткаруучу же иш столунун чыныгы ылдамдыгын жана жылышын аныктоо жана аны серво жетектөө түзмөгүнө же CNC түзмөгүнө кайтарып берүү, аткаруучунун азык ылдамдыгын же кыймыл катачылыгын компенсациялоо, кыймыл механизмдин тактыгын жакшыртуу үчүн. Өлчөөчү түзмөк тарабынан аныкталган сигналдын обратная байланыш позициясы CNC системасынын структуралык формасына көз каранды. Серво ички импульс энкодерлер, ылдамдык өлчөө машиналары жана сызыктуу гриддерлер кеңири колдонулган аныктоо компоненттери болуп саналат.

Ийгиликтүү серво жетектөө түзүлүшү сандык серво жетектөө технологиясын (сандык серво деп аталат) кабыл алат, жана серво жетектөө түзүлүшү сандык башкаруу түзүлүшүнө автобус аркылуу туташтырылат. Кайтарым сигналдар көбүнчө серво жетектөө түзүлүшүнө туташтырылып, автобус аркылуу сандык башкаруу түзүлүшүнө өткөрүлөт. Кайтарым түзүлүшү бир нече учурларда же аналогдук башкарылган серво жетектөө түзүлүштөрүн (аналогдук серволор деп аталат) колдонууда гана түздөн-түз сандык башкаруу түзүлүшүнө туташтырылышы керек.

5. Кошумча башкаруу механизмдери

Көмөк контрол механизмдери сандык контрол түзүлүшү менен машина инструменттеринин механикалык жана гидравликалык компоненттеринин ортосундагы контрол компоненттерин билдирет. Анын негизги функциясы CNC түзүлүшү тарабынан чыгарылган шпиндельдин ылдамдыгы, бурулуш, жана баштоо токтотуу буйруктарын, инструментти тандоо жана алмаштыруу буйруктарын, муздатуу жана майлоо түзүлүштөрүнүн баштоо токтотуу буйруктарын, иш бөлүктөрү жана машина бөлүктөрү үчүн бошотуу жана кысып кармоо буйруктарын, иш столунун индексациясы үчүн жардамчы буйрук сигналдарын, ошондой эле машина инструменттериндеги аныктоо переключателдеринин абалына байланыштуу сигналдарды кабыл алуу болуп саналат. Зарыл болгон компиляциядан, логикалык баалоодон жана электр кубатын күчөтүүдөн кийин, ал түздөн-түз тиешелүү аткаруу компоненттерин иштетип, машина инструменттеринин механикалык компоненттерин, гидравликалык жана пневматикалык жардамчы түзүлүштөрүн башкарууга алып келет, буйруктарда көрсөтүлгөн аракеттерди аткаруу үчүн. Ал адатта PLC жана күчтүү ток контрол схемасынан турат. PLC структура боюнча CNC менен интеграциялануусу мүмкүн (ичине орнотулган PLC) же салыштырмалуу көз карандысыз (сырттагы PLC).

6. Машина инструментунун корпусу

Машина инструментунун корпусу CNC машина инструментунун механикалык структуралык компоненти болуп, негизги өткөрүү системасынан, азык өткөрүү системасынан, төшөк корпусунан, иш столунан, ошондой эле жардамчы кыймыл түзмөктөрүнөн, гидравликалык/пневматикалык системалардан, майлоо системаларынан, муздатуу түзмөктөрүнөн, чиптерди алып салуудан, коргоо системаларынан жана башка бөлүктөрдөн турат. CNC технологиясынын талаптарына жооп берүү жана машина инструменттеринин иштешин толук пайдалануу үчүн CNC машина инструменттери жалпы планда, көрүнүштө, өткөрүү системасынын структурасында, инструмент системасында жана операциялык иштөөдө кадимки машина инструменттерине салыштырмалуу маанилүү өзгөрүүлөргө учурады.

CNC фрезердик машинасынын иштөө принциптери

ДTraditional металл кесүү машина инструменттеринде оператор бөлүктөрдү иштетүүдө чиймелердин талаптарына ылайык инструменттин кыймыл траекториясын жана ылдамдыгын үзгүлтүксүз өзгөртүп турушу керек, ошондуктан инструмент иш бөлүгүн кесип, акыры квалификациялуу бөлүктөрдү өндүрө алат.

CNC фрезердик машиналарды иштетүү чындыгында "айырмалашуу" принципин колдонуп, анын иштөө принципи жана процесси кыскача төмөнкүчө сүрөттөлгөн.

1. Иштетүү программасы тарабынан талап кылынган инструмент жолуна негизделип, CNC түзүлүшү машинанын инструментине тиешелүү координата оси боюнча жолду айырмалайт, минималдуу кыймылдын көлөмүн (пульс эквиваленти) бирдик катары колдонуп, ар бир координатаны жылдыруу үчүн талап кылынган пульстарды эсептейт.

2. Сандык башкаруу түзүлүшүнүн "интерполяция" программасын же "интерполяция" операторун колдонуп, талап кылынган траекторияны "минималдуу кыймыл" бирдиктеринде эквиваленттүү сызык менен тууралап, теориялык траекторияга эң жакын туураланган сызыкты табат.

3. Сандык башкаруу түзүлүшү туураланган сызыктын траекториясына негизделип, тиешелүү координата осьтерине азык пульстарын үзгүлтүксүз бөлүп, сервопривод аркылуу белгиленген пульстарга ылайык машинанын инструмент координата осьтерин жылдырууга мажбурлайт.

Жогорудагыдан төмөнкү жыйынтык чыгарууга болот:

① CNC машинасынын минималдык кыймыл суммасы (пульс эквиваленти) жетишерлик кичине болсо, колдонулган ылайыкташтырылган сызык теориялык ийри сызыкты натыйжалуу алмаштыра алат.

② Координат оси үчүн пульс бөлүштүрүү ыкмасын өзгөртүү менен, ылайыкташтырылган полилиндин формасын өзгөртүүгө болот, ошентип иштетүү траекториясын өзгөртүү максатына жетүүгө болот.

③ Бөлүштүрүлгөн пульстардын жыштыгын өзгөртүү менен, координат осинин (инструмент) ылдамдыгын өзгөртүүгө болот

Бул CNC машина инструменттеринин инструмент кыймыл траекториясын башкаруунун негизги максатын ишке ашырат.

Идеалдуу траекториянын (контурдун) белгилүү чекиттери арасында аралык чекиттерди эсептөө жана аныктоо ыкмасы берилген математикалык функцияга негизделген маалымат чекиттерин калыңдатуу аркылуу интерполяция деп аталат; Интерполяцияга бир убакта катыша турган координаттык осьтердин саны байланыш осьтеринин саны деп аталат. Албетте, CNC машина инструментинде байланыш осьтеринин саны көп болсо, контурларды иштетүүдө анын иштөө жөндөмдүүлүгү күчтүү болот. Ошондуктан, байланыш осьтеринин саны CNC машина инструменттеринин иштөө жөндөмдүүлүгүн өлчөө үчүн маанилүү техникалык көрсөткүч болуп саналат.