Η βασική σύνθεση μιας εργαλειομηχανής CNC περιλαμβάνει έναν φορέα προγράμματος επεξεργασίας, μια συσκευή CNC, μια σερβο διάταξη κίνησης, το κύριο σώμα της εργαλειομηχανής και άλλες βοηθητικές συσκευές. Οι βασικές αρχές εργασίας κάθε στοιχείου συνοψίζονται παρακάτω.
Φορέας προγράμματος επεξεργασίας
Εργαλειομηχανές CNC υψηλής ταχύτητας
Όταν μια εργαλειομηχανή CNC λειτουργεί, οι εργαζόμενοι δεν χρειάζεται να χειρίζονται απευθείας τη εργαλειομηχανή. Για τον έλεγχο της εργαλειομηχανής CNC, είναι απαραίτητο να μεταγλωττίσετε ένα πρόγραμμα επεξεργασίας. Το πρόγραμμα επεξεργασίας μερών περιλαμβάνει τη σχετική τροχιά κινήσεων του εργαλείου και του κομματιού προς κατεργασία στην εργαλειομηχανή, τις παραμέτρους διαδικασίας (ποσότητα τροφών, ταχύτητα ατράκτου, κ.λπ.) και τη βοηθητική κίνηση. Το πρόγραμμα επεξεργασίας μερών αποθηκεύεται σε έναν φορέα προγράμματος με μια ορισμένη μορφή και κώδικα, όπως η τρυπημένη ταινία, η κασέτα, η δισκέτα, κ.λπ., και οι πληροφορίες προγράμματος εισάγονται στη μονάδα CNC μέσω της συσκευής εισαγωγής του εργαλείου μηχανών CNC.
Συσκευή CNC
Η συσκευή αριθμητικού ελέγχου είναι ο πυρήνας της εργαλειομηχανής αριθμητικού ελέγχου. Οι σύγχρονες αριθμητικές συσκευές ελέγχου υιοθετούν όλες τη μορφή CNC (αριθμητικός έλεγχος υπολογιστών). Αυτό το είδος συσκευής CNC χρησιμοποιεί γενικά πολλαπλούς μικροεπεξεργαστές για να πραγματοποιήσει αριθμητικές λειτουργίες ελέγχου με τη μορφή προγραμματισμένου λογισμικού, οπότε ονομάζεται επίσης Λογισμικό NC (Software NC). Το σύστημα CNC είναι ένα είδος συστήματος ελέγχου θέσης, βασίζεται στα στοιχεία εισαγωγής για να παρεμβάλει την ιδανική τροχιά κινήσεων, και έπειτα την παραγωγή στο συστατικό εκτέλεσης για να επεξεργαστεί τα απαιτούμενα μέρη. Ως εκ τούτου, η συσκευή αριθμητικού ελέγχου αποτελείται κυρίως από τρία βασικά μέρη: είσοδο, επεξεργασία και έξοδο. Και όλες αυτές οι εργασίες οργανώνονται λογικά από το πρόγραμμα συστήματος υπολογιστή, έτσι ώστε ολόκληρο το σύστημα να μπορεί να λειτουργήσει με συντονισμένο τρόπο.
1) Συσκευή εισαγωγής: Εισαγωγή της οδηγίας αριθμητικού ελέγχου στη αριθμητική συσκευή ελέγχου. Σύμφωνα με τον διαφορετικό φορέα προγράμματος, υπάρχουν διαφορετικές συσκευές εισόδου. Υπάρχουν κυρίως είσοδος πληκτρολογίου, είσοδος δίσκου, είσοδος άμεσης επικοινωνίας συστήματος CAD/CAM και είσοδος DNC (άμεσος αριθμητικός έλεγχος) συνδεδεμένη σε υπολογιστή υψηλότερου επιπέδου. Υπάρχουν ακόμα πολλά συστήματα που διατηρούν ακόμα τη μορφή εισαγωγής ταινίας χαρτιού των φωτοηλεκτρικών αναγνωστών.
(1) Μέθοδος εισαγωγής ταινιών εγγράφου. Το πρόγραμμα μερών μπορεί να διαβαστεί μέσα με έναν φωτοηλεκτρικό αναγνώστη ταινιών εγγράφου για να ελέγξει άμεσα την κίνηση της εργαλειομηχανής, ή το περιεχόμενο της ταινίας εγγράφου μπορεί να διαβαστεί στη μνήμη, και το πρόγραμμα μερών που αποθηκεύεται στη μνήμη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ελέγξει την κίνηση της εργαλειομηχανής.
(2) χειρωνακτική λειτουργία εισαγωγής στοιχείων MDI. Ο χειριστής μπορεί να χρησιμοποιήσει το πληκτρολόγιο στον πίνακα λειτουργίας για να εισαγάγει τις οδηγίες του προγράμματος επεξεργασίας, το οποίο είναι κατάλληλο για σχετικά σύντομα προγράμματα.
Στην κατάσταση επεξεργασίας της συσκευής ελέγχου (EDIT), χρησιμοποιήστε το λογισμικό για να εισαγάγετε το πρόγραμμα επεξεργασίας και να το αποθηκεύσετε στη μνήμη της συσκευής ελέγχου. Αυτή η μέθοδος εισαγωγής μπορεί να επαναχρησιμοποιήσει το πρόγραμμα. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται γενικά για χειροκίνητο προγραμματισμό.
Στη συσκευή αριθμητικού ελέγχου με λειτουργία προγραμματισμού συνομιλίας, μπορείτε να επιλέξετε διαφορετικά μενού σύμφωνα με τις ερωτήσεις που ζητούνται στην οθόνη, να χρησιμοποιήσετε τη μέθοδο διαλόγου ανθρώπου-μηχανής και να εισαγάγετε τους σχετικούς αριθμούς μεγέθους για να δημιουργήσετε αυτόματα το πρόγραμμα επεξεργασίας.
(3) υιοθετήστε dnc την άμεση αριθμητική μέθοδο εισαγωγής ελέγχου. Αποθηκεύστε το πρόγραμμα τμήματος στον υπολογιστή ανώτερου επιπέδου και το σύστημα CNC λαμβάνει τα επόμενα τμήματα του προγράμματος από τον υπολογιστή κατά την επεξεργασία. Η μέθοδος DNC χρησιμοποιείται κυρίως κατά τη χρήση λογισμικού CAD / CAM για το σχεδιασμό σύνθετων τεμαχίων εργασίας και την απευθείας δημιουργία προγραμμάτων μερών.
2) Επεξεργασία πληροφοριών: η συσκευή εισαγωγής διαβιβάζει τις πληροφορίες επεξεργασίας στη μονάδα CNC και τις συγκεντρώνει στις πληροφορίες που μπορούν να αναγνωριστούν από τον υπολογιστή. Το μέρος επεξεργασίας πληροφοριών αποθηκεύει και επεξεργάζεται το βήμα προς βήμα σύμφωνα με τους κανονισμούς του προγράμματος ελέγχου, και στέλνει έπειτα τις εντολές θέσης και ταχύτητας στο σερβομηχανισμό μέσω της μονάδας παραγωγής Σύστημα και κύριο μέρος ελέγχου κινήσεων. Τα δεδομένα εισόδου του συστήματος CNC περιλαμβάνουν: τις πληροφορίες περιγράμματος του τμήματος (σημείο εκκίνησης, τελικό σημείο, ευθεία γραμμή, τόξο κ.λπ.), την ταχύτητα επεξεργασίας και άλλες βοηθητικές πληροφορίες επεξεργασίας (όπως αλλαγή εργαλείου, αλλαγή ταχύτητας, διακόπτη ψυκτικού μέσου κ.λπ.). Σκοπός της επεξεργασίας δεδομένων είναι η ολοκλήρωση των παρασκευασμάτων εισαγωγής πριν από την εργασία συμπλήρωσης. Το πρόγραμμα επεξεργασίας δεδομένων περιλαμβάνει επίσης αντιστάθμιση ακτίνας εργαλείου, υπολογισμό ταχύτητας και επεξεργασία βοηθητικών λειτουργιών.
3) Συσκευή παραγωγής: Η συσκευή παραγωγής συνδέεται με το σερβο μηχανισμό. Η συσκευή εξόδου λαμβάνει τον παλμό εξόδου της αριθμητικής μονάδας σύμφωνα με την εντολή του ελεγκτή και τον στέλνει στο σύστημα σερβο ελέγχου κάθε συντεταγμένης. Μετά την ενίσχυση της ισχύος, το σερβο σύστημα οδηγείται στον έλεγχο της εργαλειομηχανής για να κινηθεί όπως απαιτείται.
Σερβο και σύστημα ανάδρασης μετρήσεων
Το σερβο σύστημα είναι ένα σημαντικό μέρος των εργαλειομηχανών CNC, που χρησιμοποιούνται για να πραγματοποιήσουν τον σερβο έλεγχο τροφών και τον σερβο έλεγχο αξόνων των εργαλειομηχανών CNC. Η λειτουργία του σερβο συστήματος είναι να μετατρέπει τις πληροφορίες εντολής που λαμβάνονται από τη συσκευή αριθμητικού ελέγχου στη γραμμική μετατόπιση ή τη γωνιακή κίνηση μετατόπισης των τμημάτων εκτέλεσης της εργαλειομηχανής μετά από την ενίσχυση και τη διαμόρφωση δύναμης. Δεδομένου ότι το σερβο σύστημα είναι ο τελευταίος σύνδεσμος της εργαλειομηχανής CNC, η απόδοσή της θα επηρεάσει άμεσα την ακρίβεια και την ταχύτητα της εργαλειομηχανής CNC και άλλων τεχνικών δεικτών. Επομένως, η σερβο συσκευή κίνησης της εργαλειομηχανής CNC απαιτεί καλή απόδοση γρήγορης απόκρισης και ακριβή και ευαίσθητη παρακολούθηση της συσκευής CNC. Το ψηφιακό σήμα εντολής που αποστέλλεται μπορεί να εκτελέσει πιστά την εντολή από τη συσκευή αριθμητικού ελέγχου για να βελτιώσει τα δυναμικά ακόλουθα χαρακτηριστικά του συστήματος και τη στατική ακρίβεια παρακολούθησης.
Το σερβο σύστημα περιλαμβάνει δύο μέρη, τη συσκευή κίνησης και τον ενεργοποιητή. Η συσκευή κίνησης αποτελείται από μια μονάδα κίνησης ατράκτου, μια μονάδα κίνησης τροφών, έναν σερβο μηχανή αξόνων, και έναν σερβο μηχανή τροφών. Οι κινητήρες stepping, οι σερβοκινητήρες DC και οι σερβοκινητήρες AC χρησιμοποιούνται συνήθως συσκευές οδήγησης.
Το στοιχείο μέτρησης ανιχνεύει την πραγματική τιμή μετατόπισης κάθε άξονα συντεταγμένων της εργαλειομηχανής CNC και την εισάγει στη συσκευή CNC της εργαλειομηχανής μέσω του συστήματος ανάδρασης. Η συσκευή CNC συγκρίνει την πραγματική τιμή μετατόπισης ανάδρασης με την τιμή εντολής και εξάγει στο σερβο σύστημα για να φτάσει στην καθορισμένη τιμή Η εντολή απαιτούμενης μετατόπισης.
Σώμα μηχανών
Ο κεντρικός υπολογιστής εργαλειομηχανών είναι το κύριο σώμα της εργαλειομηχανής CNC. Περιλαμβάνει τα μέρη μηχανών όπως το κρεβάτι, η βάση, η στήλη, η ακτίνα, το γλιστρώντας κάθισμα, worktable, headstock, ο μηχανισμός τροφών, ο στύλος εργαλείων και ο αυτόματος μετατροπέας εργαλείων. Είναι ένα μηχανικό μέρος που ολοκληρώνει αυτόματα διάφορες διαδικασίες κοπής σε μια εργαλειομηχανή CNC. Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές εργαλειομηχανές, το κύριο σώμα των εργαλειομηχανών CNC έχει τα ακόλουθα δομικά χαρακτηριστικά:
1) Υιοθετήστε μια νέα δομή εργαλειομηχανών με την υψηλή ακαμψία, την υψηλή αντίσταση κλονισμού και τη λιγότερη θερμική παραμόρφωση. Γενικά, μέθοδοι όπως η βελτίωση της στατικής ακαμψίας του δομικού συστήματος, η αύξηση της απόσβεσης, η ρύθμιση της ποιότητας των δομικών μερών και η φυσική συχνότητα χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση της ακαμψίας και της σεισμικής αντίστασης του κεντρικού υπολογιστή εργαλειομηχανών, έτσι ώστε το σώμα εργαλειομηχανών να μπορεί να προσαρμοστεί στις ανάγκες των εργαλειομηχανών CNC για συνεχή και αυτόματη κοπή. Η λήψη μέτρων όπως η βελτίωση της διάταξης της εργαλειομηχανής, η μείωση της παραγωγής θερμότητας, ο έλεγχος της αύξησης της θερμοκρασίας και η υιοθέτηση αντιστάθμισης θερμικής μετατόπισης, μπορεί να μειώσει τον αντίκτυπο της θερμικής παραμόρφωσης στη μηχανή υποδοχής της εργαλειομηχανής.
2) Η εκτενής χρήση των σερβο συσκευών κίνησης και σερβο κίνησης αξόνων υψηλής επίδοσης κονταίνει την αλυσίδα μετάδοσης των εργαλειομηχανών CNC και απλοποιεί τη δομή του μηχανικού συστήματος μετάδοσης εργαλειομηχανών.
3) Η χρήση της υψηλής αποδοτικότητας μετάδοσης, της υψηλής ακρίβειας, καμίας συσκευής μετάδοσης χάσματος και των κινούμενων μερών, όπως τα ζεύγη καρυδιών βιδών σφαιρών, οι πλαστικοί γλιστρώντας οδηγοί, οι γραμμικούς κυλώντας οδηγούς, οι στατικοί οδηγοί πίεσης, κ.λπ.
Αριθμητικά ελεγχόμενη βοηθητική συσκευή εργαλειομηχανών
Οι βοηθητικές συσκευές είναι απαραίτητες υποστηρικτικές συσκευές για να εξασφαλιστεί η πλήρης χρήση των λειτουργιών των εργαλειομηχανών CNC. Οι συνήθως χρησιμοποιούμενες βοηθητικές συσκευές περιλαμβάνουν: πνευματικές, υδραυλικές συσκευές, συσκευές αφαίρεσης τσιπ, συσκευές ψύξης και λίπανσης, περιστροφικό τραπέζι και κεφαλή ευρετηρίου CNC, προστασία, φωτισμό κ.λπ.
