Istruktura at prinsipyo ng pagtatrabaho ng CNC milling machine

## Ang pinaka-pangunahing mga bahagi ng isang CNC MILLING MACHINE ## ay kinabibilangan ng anim na bahagi: I/O device, CNC device, servo drive device, measurement feedback device, auxiliary device, at katawan ng makina. Sa ibaba, magbibigay kami ng detalyadong pagpapakilala sa anim na bahagi na ito.

1. I/O device

Ginagamit ang mga I/O device para sa pag-input/pag-output ng mga datos tulad ng programa para sa numerical control machining o motion control, mga datos para sa pagsasabog at kontrol, mga parameter ng makina, mga posisyon ng coordinate axis, at ang estado ng mga deteksyong switch. Ang keyboard at monitor ay mahalaga at pangunahing I/O device para sa mga equipment na CNC. Bilang periperal na device ng mga sistema ng CNC, ang desktop computers at portable computers ay isa sa mga madalas gamiting I/O device ngayon.

2. Numerical Control Device

Ang device ng numerical control ay ang core ng sistema ng numerical control, na binubuo ng mga circuit ng I/O interface, mga controller, arithmetic units, at memory. Ang puwesto ng isang device ng numerical control ay mag-compile, mag-compute, at mag-process ng mga datos na ipinapasok ng input device sa pamamagitan ng loob na logic circuits o control software, at ipinapalabas ang iba't ibang impormasyon at utos upang kontrolin ang mga bahagi ng machine tool para gawin ang tinutukoy na aksyon.

Sa gitna ng mga kontrol na impormasyon at utos, ang pinakabasic sa lahat ay ang rate ng pag-uulit ng coordinate axis, ang direksyon ng pag-uulit, at ang pag-uulit na displacement na nilikha sa pamamagitan ng interpolation operation, na ibinibigay sa servo drive device. Pagkatapos ng pagsusumpli ng driver, kontrolado ang displacement ng coordinate axis. Ang mga kontrol na impormasyon at utos na ito ang nangangasiwa sa trayektoriya ng paggalaw ng tool o coordinate axis.

3. Servo drive device

Ang mga device ng servo drive ay karaniwang binubuo ng mga servo amplifier (na tinatawag ding mga driver o servo units) at mga actuator. Sa mga CNC machine tool, karaniwang ginagamit ang AC servo motors bilang actuator. Sa kasalukuyan, ginagamit na ang mga linear motor sa mga advanced high-speed machining machine. Bukod dito, mayroon ding simpleng CNC machine tools na nilikha noong ika-20 siglo na gumagamit ng DC servo motors, pati na rin ang stepper motors bilang actuator. Dapat gamitin ang servo amplifier kasama ng drive motor.

4. Measurement feedback device

Ang device ng feedback ng pagsukat ay ang deteksyon na kawing ng mga CNC machine tools na may closed-loop (o semi closed loop). Ang kanyang puwesto ay upang detektahin ang tunay na bilis at pagkilos ng aktuator o worktable sa pamamagitan ng mga modernong bahagi ng pagsukat (tulad ng pulse encoders, rotary transformers, induction synchronizers, gratings, magnetic rulers, laser measuring instruments, atbp.), at ibalik ito sa device ng servo drive o CNC device upang kumompensahan ang rate ng pag-uulit o maling kilos ng aktuator, upang mapabuti ang katumpakan ng mekanismo ng paggalaw. Ang posisyon ng feedback ng signal na inidetekta ng device ng pagsukat ay nakasalalay sa anyo ng estraktura ng sistema ng CNC. Ang mga karaniwang ginagamit na bahagi ng deteksyon ay ang Servo built-in pulse encoders, speed measuring machines, at linear gratings.

Ang pinagkilalang servo drive aygamit ang digital na servo drive teknolohiya (tinatawag na digital servo), at konektado ang servo drive sa numerical control device sa pamamagitan ng isang bus. Kadalasan, konektado ang mga feedback signal sa servo drive device at ipinapasa ito sa numerical control device sa pamamagitan ng bus. Kailangan lamang magkaroon ng direkta na koneksyon sa numerical control device ang feedback device sa ilang sitwasyon o kapag ginagamit ang analog controlled servo drive devices (tinatawag na analog servos).

5. Mekanismo ng pangunahing kontrol

Ang mekanismo ng kontrol na pang-ambagan ay tumutukoy sa mga komponente ng kontrol na nasa pagitan ng device ng numerikal na kontrol at ng mga mekanikal at hidraulikong komponente ng machine tool. Ang pangunahing funktion nito ay tumanggap ng mga utos para sa bilis, direksyon, at pagsisimula at pagsususpender ng spindle na inilabas ng device ng CNC, mga utos para sa pagpili at pag-exchange ng tool, mga utos ng pagsisimula at pagsususpender para sa mga device ng cooling at lubrication, mga utos para sa pag-release at pag-clamp ng mga workpiece at bahagi ng machine, mga auxilliary na signal para sa pag-index ng worktable, pati na rin ang mga signal para sa katayuan ng mga switch ng deteksiyon sa machine tool. Pagkatapos ng kinakailangang pagcompile, panglogical na pagsusuri, at pag-amplify ng kapangyarihan, ito ang direktang nagdidrive sa mga katugangan na eksekutibo upang mag-drive sa mga mekanikal na komponente, hidrauliko at pneumatic na auxiliary na kagamitan ng machine tool upang makuha ang mga ginawang aksyon na tinatalagaan sa mga utos. Ito ay madalas na binubuo ng PLC at strong current control circuit. Ang PLC ay maaaring i-integrate sa CNC sa anyo (built-in PLC) o bagaman relatibong independiyente (external PLC).

6. Katawan ng machine tool

Ang katawan ng machine tool ay ang bahaging pang-mekaniko ng isang CNC machine tool, na binubuo ng pangunahing sistema ng transmisyon, feed transmission system, bed body, worktable, at mga tulong na device sa paggalaw, hidraulikong/pneumatikong sistema, sistemang paglilimas, cooling devices, chip removal, proteksyon systems, at iba pang mga parte. Upang tugunan ang mga kinakailangan ng teknolohiyang CNC at makapagamit nang husto ng katayuan ng machine tools, may napakalaking pagbabago ang CNC machine tools sa kabuuan ng layout, anyo, estraktura ng transmisyon, sistema ng kutsilyo, at operasyonal na katayuan kumpara sa ordinaryong machine tools.

Pangunahing prinsipyong pamamahagi ng CNC milling machine

Sa tradisyunal na metal cutting machine tools, kailangang baguhin nang patuloy ng operator ang mga parameter tulad ng trayektoriya at bilis ng galaw ng kutsilyo ayon sa mga kinakailangan ng disenyo kapag ginagawa ang mga parte, upang makatayo ang kutsilyo sa blanko at maitatag ang wastong mga parte.

Ang pagsasabog ng mga CNC milling machine ay talagang ginagamit ang prinsipyong "pagsasalungat", at ipinapaliwanag sa sumusunod ang kanyang pamamaraan at proseso ng paggawa.

1. Batay sa tool path na kinakailangan ng programa ng pagproseso, pinapagana ng device ng CNC ang landas ayon sa katumbas na axis ng makina, gamit ang pinakamaliit na halaga ng paggalaw (pulse equivalent) bilang yunit, at nagkalkula ng bilang ng mga pulse na kinakailangan upang ilipat bawat coordinate.

2. Gamit ang 'interpolation' software o 'interpolation' operator ng device ng numerikal na kontrol, pasusunod ang kinakailangang trayektoriya gamit ang katumbas na linya sa mga yunit ng 'pinakamaliit na paggalaw', at hanapin ang pinakamalapit na linya na nagpapasunod sa teoryetikal na trayektoriya.

3. Nagdadala ang device ng numerikal na kontrol ng mga feed pulse patungo sa katumbas na mga axis batay sa trayektoriya ng fitted line, at sinusubok ang paggalaw ng mga axis ng makina ayon sa mga itinalagang pulse sa pamamagitan ng servo drive.

Maaaring ihula ang sumusunod na konklusyon mula sa itaas:

① Habang ang pinakamaliit na paggalaw (pulse equivalent) ng makinarya ng CNC ay sapat na maliit, ang ginagamit na linya ay maaaring magamit upang maipalit ang teoretikal na kurba.

② Sa pamamagitan ng pagbabago ng paraan ng pagsasalo ng pulse sa coordinate axis, maaaring baguhin ang anyo ng fitted polyline, kung kaya't napupuntahan ang layunin ng pagbabago ng trayektoriya ng pagproseso.

③ Sa pamamagitan ng pagbabago ng frekwensiya ng mga inilapag na pulse, maaaring baguhin ang bilis ng coordinate axis (tulak)

Ito ay naghahatid ng pangunahing layunin ng kontrol sa trayektoriya ng paggalaw ng tulak ng CNC machine tools.

Ang paraan ng pagkalkula at pagsisiyasat ng mga punto sa gitna ng mga kilalang punto ng isang ideal na trayektoriya (kontur) sa pamamagitan ng paglalaos ng mga datos ng punto batay sa isang ibinigay na matematikal na punsiyon ay tinatawag na interpolasyon; Ang bilang ng mga axis ng koordinada na maaaring sumali sa interpolasyon nang sabay-sabay ay tinatawag na bilang ng linkage axis. Maaring makita, higit ang bilang ng mga linkage axis na mayroon ang isang CNC machine tool, ang mas malakas ang kanyang kinabukasan sa pagproseso ng mga kontur. Kaya't ang bilang ng mga linkage axis ay isang mahalagang teknikal na indikador sa pagsusuri ng kinabukasan ng mga CNC machine tools.