Struktura i radna načela CNC frezarskog mašine

Најосновније компоненте а CNC FREZARSKA MAŠINA укључује шест делова: И/О уређај, ЦНЦ уређај, серво погонски уређај, уређај за повратне информације о мерењу, помоћни уређај и тело алатне машине. У наставку ћемо дати детаљан увод у ових шест делова.

1. Ulazno/izlazni uređaj

Ulazno/izlazni uređaji se koriste za unos/iznos podataka kao što su programi za brojevnu kontrolu obrade ili programske kontrole pokreta, podaci za obradu i kontrolu, parametri stroja, položaje koordinatnih osa i status detektorskih prekidača. Tipkovnica i monitor su neophodni i osnovni ulazno/izlazni uređaji za CNC opremu. Kao periferni uređaji CNC sistema, stolna računara i prenosna računara trenutno čine jedan od najčešće korišćenih ulazno/izlaznih uređaja.

2. Brojevna kontrolna uređaja

Uređaj za numeričku kontrolu je jezgra sistema za numeričku kontrolu, koji se sastoji od I/O sučelja, kontrolera, računara i memorije. Funkcija uređaja za numeričku kontrolu je da kompajlira, računa i procesira podatke unesene putem ulaznog uređaja kroz interne logičke šeme ili kontrolni softver, a zatim da izlazi različitim informacijama i naredbama koje kontrolišu različite dijelove strojnog centra kako bi obavili određene radnje.

Među ovim kontrolnim informacijama i naredbama, najosnovnije su brzina pomicanja koordinatne ose, pravac pomicanja i pomak generisani interpolacionom operacijom, koji se dostavljaju servomehanizmu za pogon. Nakon pojačanja od strane pogonskog uređaja, postiže se kontrola pomaka koordinatne ose. Ove kontrolne informacije i naredbe direktno određuju traku kretanja alata ili koordinatne ose.

3. Servo pogonski uređaj

Uređaji za servopogon obično se sastoje od servo pojačalaca (poznatih i kao pogoni ili servomoduli) i aktuatora. Na CNC strojima se općenito koriste AC servomotore kao aktuatori. U trenutku, linearni motori su implementirani na naprednim visokobrzišnim obradnim strojevima. Takođe, u 20. veku su proizvedene jednostavne CNC strežnje mašine koje su koristile DC servomotore, kao i korakove motore kao aktuatora. Servo pojačala moraju raditi u kombinaciji sa pogonom motorom.

4. Urđaj za merenje povratne informacije

Uređaj za povratnu informaciju merenja je detekcijska veza kod strojeva s CNC upravljanjem sa zatvorenim (ili poluotvorenim) konturom. Njegova funkcija je da meri stvarnu brzinu i pomak izvršnog organa ili radne ploče korišćenjem savremenih mernih komponenti (kao što su impulsnih encoderi, rotacioni transformatori, induktivni sinkronizatori, rešetke, magnetski ruleri, laser ski mereni instrumenti itd.), a zatim da tu informaciju vrati servoupravljačkom uređaju ili CNC uređaju kako bi se kompenzirala brzina ili greška u pokretanju izvršnog organa, uz cilj poboljšanja tačnosti pokretne mehanizacije. Položaj signala povratne informacije koji je detektovan od strane merne opreme zavisi od strukturne forme CNC sistema. Među često korišćenim komponentama za detekciju nalaze se servo ugrađeni impulsnih encoderi, brzinomeri i linearni grating.

Napredno servo vođenje uređaj koristi digitalnu tehnologiju servo vođenja (nazvanu digitalno servo), a servo vođeni uređaj je povezan sa numeričkim upravljačkim uređajem preko autobusne linije. Signal za povratnu informaciju uglavnom je povezan na servo vođeni uređaj i prenosi se na numerički upravljački uređaj preko autobusne linije. Povratni uređaj treba da bude direktno povezan sa numeričkim upravljačkim uređajem samo u nekoliko prilika ili prilikom korišćenja analogno kontrolisanih servo vođenih uređaja (nazivanih analogna servo).

5. Pomoćni mehanizam za upravljanje

Pomoćni kontrolni mehanizam se odnosi na kontrolne komponente između numeričkog upravljačkog uređaja i mehaničkih i hidrauličkih komponenti strojnog alata. Glavna funkcija je da prima naredbe o brzini vrtanja, smjeru i pokretanju/zaustavljanju vretena koje izlaze iz CNC uređaja, naredbe za izbor i zamenu alatki, naredbe za pokretanje/zaustavljanje hlađenja i mašinske masti, naredbe za otpuštanje i čvrstovanje radnih delova i dijelova stroja, pomoćne naredbeni signali za indeksiranje radne ploče, kao i signale o stanju detektorskih prekidača na strojnom alatu. Nakon neophodne kompilacije, logičkog odlučivanja i pojačanja snage, direktno vozi odgovarajuće izvršne komponente koje poganjuju mehaničke komponente, hidrauličke i pneumaticke pomoćne uređaje strojnog alata kako bi izvršile akcije navedene u naredbama. Obično se sastoji od PLC-a i kontrole jačeg strujnog kruga. PLC može biti integrisan sa CNC-om u strukturi (ugrađeni PLC) ili relativno nezavisan (spoljni PLC).

6. Telo stroja za obradu

Telo stroja za obradu je mehanički strukturni element CNC stroja za obradu, koji se sastoji od glavnog sistema prenosa, sistema prenosa za podavaju, loža tela, radne ploče, kao i pomoćnih uređaja za kretanje, hidrauličkog/pneumatickog sistema, mašinske smrtnice, hlađenja, uklanjanja šupljina, zaštitenih sistema i drugih delova. Da bi se ispunile zahteve CNC tehnologije i da se potpuno iskoristi performanse strojeva, CNC strojevi za obradu su u poređenju sa običnim strojevima doživeli značajne promene u celokupnom rasporedu, izgledu, strukturi sistema prenosa, sistemu alata i operativnoj performansu.

Radni princip CNC frizerna

Na tradicionalnim metalno-secnim strojevima, operator mora neprestano menjati parametre poput trajektorije i brzine kretanja alata prilikom obrade delova, kako bi alat mogao seci radnu materijalu i na kraju proizvesti kvalitetne delove.

Obrada na CNC frizama zapravo primenjuje princip "diferencijacije", a njegov radni princip i proces su kratak opisani kao što sledi.

1. Na osnovu alatne staze koja je potrebna za program obrade, CNC uređaj diferencira putanju prema odgovarajućoj koordinatnoj osovi stroja, koristeći minimalnu kretanje (pulsni ekvivalent) kao jedinicu, i izračunava broj pulsa potrebnih za pomjeranje svake koordinate.

2. Koristeći softver za "interpolaciju" ili operatora za "interpolaciju" numeričkog upravljanja, prilagodite traženu trajektoriju ekvivalentnom linijom u jedinicama "minimalnog pokreta" i pronađite najbližu prilagođenu liniju teoretskoj trajektoriji.

3. Uređaj za numeričko upravljanje neprestano dodeljuje pulse za podavaju odgovarajućim koordinatnim osama na osnovu trajektorije prilagođene linije, i pomešta koordinatne ose stroja prema dodeljenim pulsima putem servoprivoda.

Može se izvesti sledeće zaključivanje iz navedenog:

① Sve dok je minimalni iznos pokretanja (pulsni ekvivalent) CNC strojnog alata dovoljno malen, korišćena prava linija može učinkovito zameniti teoretsku krivu.

② Promenom načina raspodele pulsa koordinatne ose, oblik prilagođene polilinije može biti promenjen, time postižući cilj promene trage obrade.

③ Promenom frekvencije dodeljenih pulsa, brzina koordinatne ose (alatka) može biti promenjena

To postiže osnovnu namenu upravljanja tragom pokretanja alatke CNC strojnog alata.

Metod izračunavanja i određivanja srednjiх tačaka između poznatih tačaka idealne trajektorije (konture) kroz uguštavanje podataka na osnovu date matematičke funkcije se zove interpolacija; Broj koordinatnih osa koje mogu istovremeno da учestvuju u interpolaciji naziva se broj vezanih osa. Očigledno, čim više vezanih osa CNC strojni post ima, to je jača njegova performansa u obradi kontura. Zbog toga, broj vezanih osa je važan tehniki indikator za merenje performanse CNC strojnih postrojenja.