Struktur dan prinsip kerja mesin pengisar CNC

Komponen paling asas a MESIN PENGERINDAAN CNC termasuk enam bahagian: peranti I/O, peranti CNC, peranti pemacu servo, peranti maklum balas pengukuran, peranti tambahan dan badan alat mesin. Di bawah, kami akan memberikan pengenalan terperinci kepada enam bahagian ini.

1. Peranti I/O

Peranti I/O digunakan untuk memasukkan/mengeluarkan data seperti program kawalan pemakanan berangka atau program kawalan pergerakan, data pemakanan dan kawalan, parameter mesin, kedudukan paksi koordinat, dan status suis pemeriksaan. Papan kekunci dan pemantau adalah peranti I/O asas dan penting untuk peralatan CNC. Sebagai peranti pelengkap sistem CNC, komputer meja dan komputer mudah alih pada masa kini merupakan salah satu peranti I/O yang biasa digunakan

2. Peranti Kawalan Berangka

Peranti kawalan berangka adalah inti sistem kawalan berangka, yang terdiri daripada litar antara muka I/O, pengawal, unit aritmetik, dan memori. Fungsi peranti kawalan berangka adalah untuk menyusun semula, mengira, dan memproses data yang dimasukkan oleh peranti input melalui litar logik dalaman atau perisian kawalan, dan mengeluarkan pelbagai maklumat dan arahan untuk mengawal bahagian-bahagian mesin perkakas untuk menjalankan tindakan yang ditentukan.

Di antara maklumat kawalan dan arahan ini, yang paling asas adalah kadar pemberian paksi koordinat, arah pemberian, dan sesaran pemberian yang dihasilkan melalui operasi interpolasi, yang disediakan kepada peranti pendorong servo. Selepas dikuatkan oleh pendorong, sesaran paksi koordinat akhirnya dikawal. Maklumat kawalan dan arahan ini secara langsung menentukan lintasan pergerakan alat atau paksi koordinat.

3. Peranti pendorong servo

Peranti pendorong servo biasanya terdiri daripada penguat servo (juga dikenali sebagai pendorong atau unit servo) dan aktuator. Pada mesin CNC, motor servo AC biasanya digunakan sebagai aktuator. Pada masa kini, motor linear telah digunakan pada mesin pemotongan berkelajuan tinggi yang canggih. Selain itu, terdapat juga mesin CNC mudah yang dihasilkan pada abad ke-20 yang menggunakan motor servo DC, serta motor langkah sebagai aktuator. Penguat servo mesti digunakan bersamaan dengan motor pendorong.

4. Peranti maklum balas pengukuran

Peranti maklum balik pengukuran adalah pautan pengesanan pada mesin CNC gelung tertutup (setengah gelung tertutup). Fungsinya adalah untuk mengesan laju sebenar dan sesaran pelaksana atau meja kerja melalui komponen pengukuran moden (seperti enkoder pulsa, transformator putaran, penyegerak induktif, grating, pemalar magnet, alat ukur laser, dll.), dan memberikannya kembali kepada peranti pendorong servo atau peranti CNC untuk memperbaiki kadar pemberian atau ralat pergerakan pelaksana, dengan matlamat untuk meningkatkan ketepatan mekanisme pergerakan. Posisi maklum balik isyarat yang dikesan oleh peranti pengukuran bergantung pada bentuk struktur sistem CNC. Enkoder pulsa terbina dalam servo, mesin pengukur laju, dan grating linear adalah komponen pengesanan yang biasa digunakan.

Peranti pendorong servo terkini mengguna teknologi pendorong servo digital (dikenali sebagai pendorong servo digital), dan peranti pendorong servo disambungkan kepada peranti kawalan berangka melalui bas. Isyarat maklum balas biasanya disambungkan kepada peranti pendorong servo dan dipindahkan kepada peranti kawalan berangka melalui bas. Peranti maklum balas hanya perlu disambungkan secara langsung kepada peranti kawalan berangka dalam beberapa keadaan atau apabila menggunakan peranti pendorong servo dikawal analog (dikenali sebagai pendorong servo analog).

5. Mekanisme kawalan tambahan

Mekanisme kawalan tambahan merujuk kepada komponen-komponen kawalan di antara peranti kawalan berangka dan komponen mekanikal serta hidraulik pendaftar mesin. Fungsi utamanya adalah untuk menerima arahan halaju spindle, pengarahannya, dan arahan mula berhenti yang dikeluarkan oleh peranti CNC, arahan pemilihan dan pertukaran alat, arahan mula berhenti untuk peranti penyejukan dan pelincir, arahan pelepasan dan penyempitan untuk bahan kerja dan bahagian mesin, isyarat arahan tambahan untuk indeks borongan, serta isyarat untuk status pemilihan suis di atas pendaftar mesin. Selepas dikompilasi, penilaian logik, dan penguatan kuasa yang perlu, ia secara langsung memacu komponen eksekutif yang sepadan untuk memacu komponen mekanikal, peranti pembantu hidraulik dan pneumatik pendaftar mesin untuk menyiapkan tindakan yang ditetapkan dalam arahan tersebut. Ia biasanya terdiri daripada PLC dan litar kawalan arus kuat. PLC boleh digabungkan dengan CNC dalam struktur (PLC dalaman) atau agak bebas (PLC luaran).

6. Badan alat mesin

Badan alat mesin adalah komponen struktur mekanikal bagi alat mesin CNC, yang terdiri daripada sistem penghantaran utama, sistem penghantaran pemberian, badan landasan, meja kerja, serta peranti pergerakan sampingan, sistem hidraulik/pneumatik, sistem pelincir, peranti penyejuk, pemisahan tetingkap, sistem perlindungan, dan bahagian-bahagian lain. Untuk memenuhi keperluan teknologi CNC dan memanfaatkan sepenuhnya prestasi alat mesin, alat mesin CNC telah mengalami perubahan besar dalam susun atap keseluruhan, penampilan, struktur sistem penghantaran, sistem alat, dan prestasi operasi berbanding alat mesin biasa.

Prinsip kerja mesin milling CNC

Pada alat mesin pemotongan logam tradisional, pengendali perlu sentiasa menukar parameter seperti trajektori pergerakan alat dan kelajuan mengikut keperluan gambar rajah semasa memproses komponen, supaya alat dapat memotong bahan kerja dan akhirnya menghasilkan komponen yang layak.

Pemerosesan mesin CNC milling sebenarnya menerapkan prinsip "pembezaan", dan prinsip kerja serta prosesnya dijelaskan secara ringkas seperti berikut.

1. Berdasarkan laluan alat yang diperlukan oleh program pemerosesan, peranti CNC membezakan laluan mengikut paksi koordinat mesin yang sepadan, menggunakan jumlah pergerakan minimum (ekivalen plang) sebagai unit, dan mengira bilangan plang yang diperlukan untuk memindahkan setiap koordinat.

2. Menggunakan perisian "penyusunan" atau pengendali "penyusunan" peranti kawalan berangka, muatkan trajektori yang diperlukan dengan garis ekuivalen dalam unit "pergerakan minimum", dan cari garis penyuaian yang paling mendekati trajektori teori.

3. Peranti kawalan berangka memberikan plang makanan secara berterusan kepada paksi koordinat yang sepadan berdasarkan trajektori garis yang disuaikan, dan menggerakkan paksi koordinat mesin mengikut plang yang ditetapkan melalui pemandu servomekanikal.

Kesimpulan berikut boleh ditarik dari perkara di atas:

① Selagi jumlah pergerakan minimum (ekivalen plasa) mesin CNC adalah cukup kecil, garis yang digunakan boleh menggantikan lengkung teoritis dengan berkesan.

② Dengan mengubah kaedah pengagihan plasa paksi koordinat, bentuk garis poligon yang disesuaikan boleh diubah, dengan itu mencapai matlamat mengubah trajektori pemerosesan.

③ Dengan mengubah frekuensi plasa yang dialokalkan, kelajuan paksi koordinat (alat) boleh diubah

Ini mencapai tujuan asas mengawal trajektori pergerakan alat mesin CNC.

Kaedah untuk mengira dan menentukan titik perantara antara titik yang diketahui pada trajektori ideal (kontur) melalui penumpatan titik data berdasarkan fungsi matematik yang diberikan dipanggil interpolasi; Jumlah paksi koordinat yang boleh menyertai dalam interpolasi serentak dipanggil nombor paksi rangkaian. Jelasnya, semakin banyak paksi rangkaian yang dimiliki oleh mesin CNC, semakin kuat prestasinya dalam pemerosesan kontur. Oleh itu, jumlah paksi rangkaian adalah indikator teknikal penting untuk mengukur prestasi mesin CNC.