CNC freze makinesinin yapısı ve çalışma prensibi

Bir sistemin en temel bileşenleriCNC FREZELEME MAKİNESİAltı parçadan oluşur: G/Ç aygıtı, CNC aygıtı, servo sürücü aygıtı, ölçüm geri bildirim aygıtı, yardımcı aygıt ve takım tezgahı gövdesi. Aşağıda, bu altı parçaya dair ayrıntılı bir giriş sağlayacağız.

1. G/Ç cihazı

G/Ç cihazları, sayısal kontrol işleme veya hareket kontrol programları, işleme ve kontrol verileri, makine parametreleri, koordinat ekseni konumları ve algılama anahtarlarının durumu gibi verilerin girişi/çıkışı için kullanılır. Klavye ve monitör, CNC ekipmanları için temel ve gerekli G/Ç cihazlarıdır. CNC sistemlerinin çevresel cihazları olarak masaüstü bilgisayarlar ve taşınabilir bilgisayarlar, şu anda yaygın olarak kullanılan G/Ç cihazlarından biridir.

2. Sayısal Kontrol Cihazı

Sayısal kontrol cihazı, I/O arayüz devreleri, kontrolörler, aritmetik birimler ve bellekten oluşan sayısal kontrol sisteminin çekirdeğidir. Sayısal kontrol cihazının işlevi, giriş cihazı tarafından girilen verileri içsel mantık devreleri veya kontrol yazılımı aracılığıyla derlemek, hesaplamak ve işlemek, ve makine aletinin çeşitli parçalarını kontrol etmek için çeşitli bilgi ve talimatlar çıkarmaktır.

Bu kontrol bilgileri ve talimatları arasında en temel olanları, servo sürücü cihazına sağlanan, interpolasyon işlemi aracılığıyla üretilen koordinat ekseni besleme hızı, besleme yönü ve besleme kaymasıdır. Sürücü tarafından amplifiye edildikten sonra, koordinat ekseninin kayması nihayetinde kontrol edilir. Bu kontrol bilgileri ve talimatları, aletin veya koordinat ekseninin hareket yolunu doğrudan belirler.

Servo sürücü cihazı

Servo sürücü cihazları genellikle servo amplifikatörlerden (sürücüler veya servo üniteler olarak da bilinir) ve aktüatörlerden oluşur. CNC tezgahlarında, AC servo motorlar genellikle aktüatör olarak kullanılır. Şu anda, ileri düzey yüksek hızlı işleme makinelerinde lineer motorlar kullanılmaktadır. Ayrıca, 20. yüzyılda üretilen basit CNC tezgahları da DC servo motorlar ve adım motorları aktüatör olarak kullanmıştır. Servo amplifikatör, sürücü motor ile birlikte kullanılmalıdır.

4. Ölçüm geri bildirim cihazı

Ölçüm geri bildirim cihazı, kapalı döngü (yarı kapalı döngü) CNC makinelerinin tespit bağlantısıdır.

Gelişmiş servo sürücü cihazı dijital servo sürücü teknolojisini (dijital servo olarak adlandırılır) benimsemekte olup, servo sürücü cihazı bir bus aracılığıyla sayısal kontrol cihazına bağlanmaktadır. Geri bildirim sinyalleri çoğunlukla servo sürücü cihazına bağlanmakta ve bus aracılığıyla sayısal kontrol cihazına iletilmektedir. Geri bildirim cihazı yalnızca birkaç durumda veya analog kontrollü servo sürücü cihazları (analog servo olarak adlandırılır) kullanıldığında sayısal kontrol cihazına doğrudan bağlanması gerekmektedir.

5. Yardımcı kontrol mekanizması

Yardımcı kontrol mekanizması, sayısal kontrol cihazı ile makine aletinin mekanik ve hidrolik bileşenleri arasındaki kontrol bileşenlerini ifade eder.

6. Makine aleti gövdesi

Makine aleti gövdesi, ana iletim sistemi, besleme iletim sistemi, yatak gövdesi, iş tezgahı, ayrıca yardımcı hareket cihazları, hidrolik/pnömatik sistemler, yağlama sistemleri, soğutma cihazları, talaş kaldırma, koruma sistemleri ve diğer parçalardan oluşan bir CNC makine aletinin mekanik yapısal bileşenidir. CNC teknolojisinin gereksinimlerini karşılamak ve makine aletlerinin performansını tam olarak kullanmak için, CNC makine aletleri, sıradan makine aletlerine kıyasla genel düzen, görünüm, iletim sistemi yapısı, alet sistemi ve operasyonel performans açısından önemli değişiklikler geçirmiştir.

CNC freze makinesinin çalışma prensibi

Geleneksel metal kesme makine aletlerinde, operatör parçaları işlerken, aletin hareket yolu ve hızı gibi parametreleri sürekli olarak çizimin gereksinimlerine göre değiştirmek zorundadır, böylece alet iş parçasını kesebilir ve nihayetinde nitelikli parçalar üretebilir.

CNC freze makinelerinin işlenmesi aslında "farklılaştırma" ilkesini uygular ve çalışma prensibi ile süreci kısaca aşağıdaki gibi tanımlanır.

1. İşleme programı tarafından gereken alet yolu temelinde, CNC cihazı makine aletinin karşılık gelen koordinat eksenine göre yolu farklılaştırır, en az hareket miktarını (pulse eşdeğeri) birim olarak kullanır ve her koordinatı hareket ettirmek için gereken pulse sayısını hesaplar.

2. Sayısal kontrol cihazının "interpolasyon" yazılımını veya "interpolasyon" operatörünü kullanarak, gereken yörüngeyi "minimum hareket" birimlerinde eşdeğer bir çizgi ile uydurur ve teorik yörüngeye en yakın uyumlu çizgiyi bulur.

3. Sayısal kontrol cihazı, uydurulan çizginin yörüngesine dayanarak ilgili koordinat eksenlerine sürekli olarak besleme pulse'ları atar ve makine aleti koordinat eksenlerini atanan pulse'lara göre servo sürücü aracılığıyla hareket ettirir.

Yukarıdan şu sonuç çıkarılabilir:

① CNC makine aletinin minimum hareket miktarı (pulse eşdeğeri) yeterince küçük olduğu sürece, kullanılan uyumlu çizgi teorik eğrinin etkili bir şekilde yerini alabilir.

② Koordinat ekseninin pulse tahsis yöntemini değiştirerek, uyumlu poligonun şekli değiştirilebilir, böylece işleme yolunun değiştirilmesi hedeflenir.

③ Tahsis edilen pulse'ların frekansını değiştirerek, koordinat ekseninin (aletin) hızı değiştirilebilir.

Bu, CNC makine aletlerinin alet hareket yolunu kontrol etmenin temel amacını gerçekleştirir.

Bilinen noktalar arasındaki ideal bir yolun (kontur) ara noktalarını hesaplama ve belirleme yöntemi, verilen bir matematiksel fonksiyona dayalı veri noktası yoğunlaştırması ile interpolasyon olarak adlandırılır; Aynı anda interpolasyona katılabilen koordinat eksenlerinin sayısına bağlantı ekseni sayısı denir. Açıkça, bir CNC makine tezgahının ne kadar fazla bağlantı ekseni varsa, konturları işleme performansı o kadar güçlüdür. Bu nedenle, bağlantı eksenlerinin sayısı, CNC makine tezgahlarının performansını ölçmek için önemli bir teknik göstergedir.