Kako delujejo in delujejo CNC stroji

Trenutna stopnja razvoja tehnološkega napredka, v kombinaciji z visoko porabo in temu primernim povpraševanjem, postavlja nove in nove standarde za različne industrije glede količine in kakovosti njihovih izdelkov. Danes zahtevanih količin ni več mogoče zagotoviti brez popolne avtomatizacije.

Posledično je bila ena večjih inovacij zadnjega desetletja razširjena uporaba strojev za rezanje kovin z CNC — numerično krmiljeni stroji za rezanje kovin.

Nalogo povečanja učinkovitosti strojegradnje je mogoče rešiti na podlagi popolne mehanizacije in avtomatizacije proizvodnih procesov, izboljšanja strukture parka opreme za obdelavo kovin, z uvedbo programiranih strojev, industrijskih robotov, avtomatskih linij in kompleksov, tj. sposobnost hitre menjave opreme pri prehodu na različne vrste izdelkov.

Industrijski robot (avtomatski manipulator s programiranim krmiljenjem) je avtomatski stroj (stacionarni ali mobilni), sestavljen iz izvršilne naprave v obliki manipulatorja z več stopnjami mobilnosti in reprogramabilne naprave za programsko krmiljenje za izvajanje motoričnih in krmilnih funkcij v proizvodnem procesu.

Več o robotih:

Klasifikacija industrijskih robotov

Vrste industrijskih robotov v sodobni proizvodnji

Avtomatizacija upravljanja katerega koli predmeta je podrejanje gibanja tega predmeta določenim zahtevam, kar zagotavlja njegovo najboljšo učinkovitost njegovega namena. Ta organizacija gibanja predmeta se izvaja s pomočjo avtomatskih krmilnih naprav - krmilnih strojev, ki vključujejo programske krmilne sisteme.

Programirano krmiljenje je v tem, da se potrebni načini gibanja vsakega nadzorovanega predmeta izračunajo vnaprej in zabeležijo v ustreznih napravah za shranjevanje informacij - spominskih organih. Krmilni proces se zmanjša na reprodukcijo gibanja predmeta, ki ga posname ta program.

Nadzor programa — krmiljenje s sistemi, ki omogočajo hiter prehod na poljuben delovni program z vnosom ali zapisom s pogojno kodo na nosilec programa, s katerim se vnese v krmilno napravo.

Numerično krmiljenje stroja — krmiljenje obdelave strojnega dela po krmilnem programu (NC), v katerem so podani podatki v digitalni obliki.

Digitalni krmilni sistemi (CNC) so zgrajeni na osnovi strojne in programske opreme, osredotočeni na uporabo mikroprocesorjev in sodobnih mikroračunalnikov s periferno opremo, na uporabo hitrega avtomatiziranega električnega pogona, ki zagotavlja reprodukcijo programske trajektorije gibanja, kot tudi računalniško načrtovanje, priprava in razhroščevanje sistemske in aplikativne programske opreme.

Zunanji pogled na WinPCNC model CNC enote

Torej je CNC (numerično krmiljenje) pravzaprav računalniški sistem za krmiljenje mehanizmov obdelovalnega stroja, ki uporablja določene strojne ukaze za izvajanje določenih nalog. Ta tehnologija je mnogim podjetjem omogočila dramatično povečanje proizvodnih zmogljivosti in hkrati znižanje stroškov njihovih izdelkov.

Programiranje vrstnega reda in načina delovanja CNC stroja se izvaja z uporabo sklopov posebnih funkcij in algoritmov, razumljivih digitalnemu krmilnemu sistemu. Količina in kakovost ukazov, ki se dajejo krmilnemu sistemu, kot tudi programske značilnosti posameznega stroja so odvisne tako od strokovnosti operaterja kot od zmogljivosti posameznega stroja, ki so lahko na začetku omejene z njegovo zasnovo.

Mnogi usmerjevalniki na primer omogočajo programiranje premikanja delovnega orodja, hkrati pa sploh ne omogočajo premikanja delovne mize. Drugi stroji omogočajo več programabilnih dejanj, zato ima operater več nadzornega prostora. Včasih se od operaterja zahteva samo pravočasna menjava obdelovancev in spremljanje obrabe delovnega orodja, ostalo pa poskrbi program.

Naprava CNC strojev

Zasnova CNC stroja vključuje več blokov, od katerih ima vsak kot del celote svoj funkcionalni namen. Obstajajo lahko dodatne enote, ki uvajajo posamezne značilnosti v sistem enot. Recimo, da ima CNC stružnica naslednje osnovne sestavne dele: podnožje, ležišče, vzglavnik, repna tekočina, rezalna glava, zobniški pogoni, senzor navoja, nadzorna plošča.

Podnožje je ulit pravokoten del, na katerega je nameščeno ležišče in ki stroju zagotavlja trdnost in odpornost na tresljaje. Postelja je glavni del stružnice, ki združuje vse njene sestavne dele in mehanizme. Sestavljen je iz para sten, ki so togo povezani s prečnimi elementi.

Na postelji so vodila, poleg tega sta tu pritrjena menjalnik in zadnji del. Rep in opora s predpasnikom se lahko premikata po vodilih, odvisno od vrste delovnega orodja. V glavi vretena je ležaj, zahvaljujoč tej zasnovi je obdelovanec fiksiran in zasukan.

Avtomatska rezalna glava pomeni zaporedno namestitev rezalnih orodij v delovni položaj. Pogonski zobniki glavnega gibanja, prečni in vzdolžni prenos.

Elektromotorji prenašajo vrtenje rotorja, ki se zaradi sferičnih vijakov pretvori v linearno gibanje blokov. Rep drži sredino obdelovanca, ki ga obdelujete. Senzor pipe se nahaja na pladnju. Nadzorna plošča je zasnovana za udobje operaterja in spremljanje procesa. Nadzornih plošč je lahko več.

Programiranje pogonov s fiksnim vretenom se zmanjša na vklop, izklop in preklop ustreznih kontaktorjev.Če želite to narediti, je dovolj, da posnamete signal ukazov «on» in «off».

Nadzor hitrosti glavnih vreten je najpogosteje potreben za zagotovitev, da se kovina obdeluje z optimalno hitrostjo rezanja. V tem primeru je potrebno prilagoditi kotno hitrost tako, da ima obodna hitrost, s katero se izvaja rezanje, stalno optimalno vrednost.

Programiranje krmiljenja podajalnikov je veliko bolj pomembna in kompleksna naloga, saj zagotavlja opravljanje glavne funkcije stroja — oblikovanje oblike izdelka.

Standardni koordinatni sistem CNC obdelovalnih strojev

Funkcionalni diagram krmiljenja CNC stroja

Shematska izvedba CNC algoritmov razreda NC (SNC).

Sistemska arhitektura PCNC-1 Alana Bradleya s CNC

Prednosti CNC strojev

Glavna in očitna prednost CNC stroja v primerjavi s klasičnim strojem je najvišja stopnja avtomatizacije proizvodnje, ki minimizira človeško posredovanje v procesu izdelave delov.

Po definiciji je CNC stroj sposoben delovati samostojno in skoraj neprekinjeno, brez utrujenosti 24 ur na dan, kakovost izdelkov pa zaradi tega ne bo padla.Če bi delo opravljal človek, bi bil utrujen, bi bilo treba zamenjati stružnico, vseprisotni človeški faktorji, napake itd. Tega tukaj ni. Operater samo pripravi stroj za delo, postavi in ​​odstrani dele, nastavi orodje. Ena oseba lahko na ta način upravlja več strojev.

Poleg tega je treba opozoriti na največjo prilagodljivost CNC strojev. Za izdelavo različnih delov mora operater le spremeniti delovni program stroja.Poleg tega je program vedno pripravljen za neomejeno število krat, hkrati pa ga ni treba vsakič urejati.

Visoka natančnost in ponovljivost nista več odvisni od usposobljenosti operaterja, temveč od kakovosti uporabljenega programa. To je velika prednost v primerjavi z običajnimi stroji za rezanje kovin, saj omogoča izdelavo na tisoče delov enake oblike in kakovosti, brez zmanjšanja te kakovosti.

Nekaterih delov na klasičnem stroju zaradi zahtevnosti ali visokih stroškov ni mogoče izdelati ročno, na CNC stroju pa je treba le izbrati pravi program. Kot rezultat, CNC stroji omogočajo hitro in učinkovito pridobitev dela skoraj katere koli zahtevnosti in načeloma v poljubni količini. Obstaja samo en pogoj - del, ki ga je treba izdelati, mora biti vnaprej oblikovan z računalnikom.

Poglej tudi:

Električni pogoni za CNC stroje

Elektro oprema za CNC vrtalne stroje

Električna oprema CNC stružnic