Երբևէ մտածե՞լ եք, թե ինչ է տեղի ունենում «Cycle Start» կոճակը սեղմելուց հետո: Երբ սեղմում եք շահագործման վահանակի կանաչ «CYCLE START» կոճակը, հաստոցը սկսում է շարժվել ըստ ծրագրի: Ամբողջ գործընթացը «կախարդական» է թվում, բայց դրա հետևում շատ խիստ համակարգ է համագործակցում. մի բաղադրիչ կարդում է ծրագիրը, մյուսը հրահանգները փոխակերպում է էլեկտրական ազդանշանների, մյուսը մղում է շարժիչը պտտելու, մյուսը անընդհատ հայտնաբերում է դիրքի հետադարձ կապը, և մյուսը վերահսկում է հովացուցիչ նյութը և գործիքի փոփոխությունը…
Այս «որոշ բաղադրիչները» CNC հաստոցների հինգ հիմնական համակարգերն են: Այս հինգ համակարգերը հասկանալը միայն հետաքրքրասիրությունը բավարարելու համար չէ. երբ հաստոցը փչանում է, դուք կարող եք մոտավորապես դատել, թե որ օղակում է խնդիրը. երբ դուք սովորեք ավելի խորը գիտելիքներ, դուք կունենաք հստակ շրջանակ նոր բովանդակությունը հասկանալու համար:
Համակարգ 1. CNC սարք (CNC վերահսկիչ) - Հաստոցաշինական «ուղեղը»:
(Պատկերի աղբյուր՝ Siemens) CNC սարքը ամբողջ հաստոցային գործիքի առանցքն է, որը մենք հաճախ անվանում ենք «CNC համակարգ» կամ CNC կարգավորիչ: Նրա աշխատանքային գործընթացը հետևյալն է.
Ծրագրի ընթերցում. Կարդացեք NC ծրագիրը հիշողությունից, CF քարտից կամ ցանցային միջերեսից
Ապակոդավորում. «Թարգմանել» հրահանգները, ինչպիսիք են G-code-ը և M-code-ը տվյալների մեջ, որոնք համակարգը կարող է ներքին մշակել:
Ինտերպոլացիայի հաշվարկ. Շարժման հրահանգների համաձայն՝ հաշվարկեք, թե յուրաքանչյուր առանցք որքան պետք է շարժվի յուրաքանչյուր ժամանակի միավորում (սա ամենահիմնական հաշվարկն է՝ «Ա կետից B կետը» տարրալուծվելով անթիվ փոքր քայլերի)
Կառավարման հրահանգների թողարկում. յուրաքանչյուր առանցքի շարժման քանակն ուղարկեք սերվո համակարգին էլեկտրական ազդանշանների տեսքով
Օժանդակ գործառույթների համակարգում. վերահսկել M-code գործառույթները, ինչպիսիք են spindle արագությունը, գործիքի փոփոխությունը և հովացուցիչ նյութը
CNC սարքը ոչ միայն պասիվորեն կատարում է ծրագիրը, այլև ստանում է իրական ժամանակի դիրքի հետադարձ կապ յուրաքանչյուր առանցքից և ցանկացած պահի շտկում շարժման շեղումները: Գործողության վահանակը և ցուցադրման էկրանը, որը սովորաբար տեսնում եք մեքենայական գործիքի վրա, CNC սարքի մարդ-համակարգիչ փոխազդեցության միջերեսն է. դուք մուտքագրում եք ծրագրեր, փոփոխում պարամետրերը և ստուգում կոորդինատները այս ինտերֆեյսի միջոցով՝ CNC սարքի հետ հաղորդակցվելու համար:
Համակարգ 2. Servo System - Հաստոցների «մկանները»:
CNC սարքը տալիս է «X-առանցքը շարժվում է 0.001 մմ» հրահանգով, սակայն այս հրահանգը պետք է վերածվի իրական մեխանիկական շարժման սերվո համակարգի կողմից: (Պատկերի աղբյուր՝ FANUC)
Սերվո համակարգը բաղկացած է երկու մասից.
Servo Drive: Ստանում է CNC սարքի կողմից ուղարկված կառավարման ազդանշանը, ուժեղացնում է այն և փոխակերպում այն էլեկտրական էներգիայի՝ շարժիչը վարելու համար: Այն համարժեք է ճշգրիտ «ուժային ուժեղացուցիչի»:
Սերվո շարժիչ. էլեկտրական էներգիան փոխակերպում է մեխանիկական պտտվող շարժման: Սերվո շարժիչի և սովորական շարժիչի միջև տարբերությունն այն է, որ սերվո շարժիչն ունի ներկառուցված դիրքի կոդավորիչ, որը կարող է ճշգրիտ կառավարել ռոտացիայի անկյունը, և դրա արձագանքման արագությունը չափազանց արագ է. այն կարող է սկսել, դադարեցնել կամ փոխել արագությունը միլիվայրկյաններով:
CNC հաստոցները սովորաբար ունեն բազմաթիվ սերվո համակարգեր.
Մեկ սնուցման սերվո յուրաքանչյուր X առանցքի, Y առանցքի և Z առանցքի համար. վերահսկում է գործիքի և աշխատասեղանի շարժումը
Spindle servo. վերահսկում է spindle-ի (գործիքի) պտտման արագությունը
Spindle servo-ի և feed servo-ի կենտրոնացումը փոքր-ինչ տարբեր է. սնուցման servo-ն հետևում է դիրքի ճշգրտությանը (շարժման քանակությունը պետք է ճշգրիտ լինի), իսկ spindle servo-ն՝ արագության կայունություն (արագությունը պետք է հաստատուն լինի կտրման ընթացքում և չի կարող տատանվել կտրման ուժի փոփոխության պատճառով): Հինգ առանցք ունեցող հաստոցների համար կան երկու լրացուցիչ սերվո համակարգեր, որոնք կառավարում են պտտման առանցքները (A/B/C առանցքներ), և կարող են լինել միաժամանակ աշխատող 5-ից 6 սերվո համակարգեր:
Համակարգ 3. Հաստոցաշինական մեխանիկական մարմին — կմախք և հոդեր
Սերվո շարժիչը առաջացնում է պտտվող շարժում, բայց հաստոցը կատարում է գծային շարժում և գործիքի պտտման դիրքավորում: Անհրաժեշտ է շարժիչի պտույտը վերածել հաստոցների տարբեր մասերի ճշգրիտ շարժման, որը հենվում է մեխանիկական մարմնի վրա: Մեխանիկական մարմնի հիմնական բաղադրիչները.
Մահճակալ / Շրջանակ. Հաստոցային գործիքի հիմնական կառուցվածքը, որը սովորաբար պատրաստված է չուգունից կամ եռակցված պողպատից: Լավ մահճակալն ունի բարձր կոշտություն և լավ թրթռման դիմադրություն, ինչը մշակման ճշգրտությունն ապահովելու նախադրյալն է: (Երկգծային և մեկ կոշտ երեք առանցք օպտիկական մեքենա)
Գծային ուղեցույց / Ճանապարհ. «ուղի», որն ուղղորդում է աշխատասեղանը և լիսեռի գլուխը շարժվել որոշակի ուղղությամբ: Ժամանակակից հաստոցների կենտրոնները հիմնականում ընդունում են գծային գլանվածքային ուղեցույցներ, որոնք ունեն փոքր շփում, բարձր ճշգրտություն և արագ արձագանք: Բարձր ճշգրտության հաստոցները կօգտագործեն հիդրոստատիկ ուղեցույցներ գրեթե զրոյական շփումով:
Գնդիկավոր պտուտակ. միջուկային մաս, որը վերափոխում է սերվո շարժիչի պտտվող շարժումը աշխատասեղանի գծային շարժման: Գնդային պտուտակն ուժ է փոխանցում ներքին պողպատե գնդերի գլորման միջոցով՝ չափազանց փոքր շփումով և կարող է հասնել միկրոն մակարդակի դիրքավորման ճշգրտության:
Spindle. Հիմնական բաղադրիչը, որը սեղմում է գործիքը և պտտվում բարձր արագությամբ: Spindle-ի ճշգրտությունը (հոսքը) ուղղակիորեն ազդում է մշակման ճշգրտության վրա, իսկ spindle-ի առավելագույն արագությունը որոշում է այն արագությունը, որով դուք կարող եք մշակել: Բարձր արագությամբ պտտվող լիսեռները կարող են հասնել 40000 պտույտ/րոպե կամ նույնիսկ ավելի բարձր: (Պատկերի աղբյուր՝ Luoyi)
Համակարգ 4. Հայտնաբերման և Հետադարձ կապի Համակարգ — Փակ օղակի կառավարման աչքերը
Սա շատ կարևոր համակարգ է, որի մասին շատ սկսնակներ շատ բան չգիտեն: CNC համակարգը սերվո շարժիչին ասում է «պտտվել 10 պտույտով», բայց որտեղի՞ց գիտի, որ շարժիչն իրականում պտտվել է ուղիղ 10 պտույտով: Արդյո՞ք գործիքը իրականում տեղափոխել է ձեր պահանջած հեռավորությունը: Այն հիմնված է հայտնաբերման և հետադարձ կապի համակարգի վրա, որի գործառույթն է իրական ժամանակում չափել իրական դիրքը և վերադարձնել այն CNC սարքին՝ թույլ տալով համակարգին ավտոմատ կերպով շտկել շեղումը ըստ սխալի:
«Հրահանգների թողարկում → կատարում → փաստացի արժեքների հայտնաբերում → շեղումների համեմատություն → հրահանգներ ուղղելու» այս ցիկլը կոչվում է փակ օղակի կառավարում, որը CNC ճշգրտությունն ապահովելու հիմնական մեխանիզմն է:
Գոյություն ունեն երկու տեսակի սովորաբար օգտագործվող հայտնաբերման բաղադրիչներ.
Պտտվող կոդավորիչ. տեղադրված է սերվո շարժիչի լիսեռի վրա՝ շարժիչի պտտման անկյունը հայտնաբերելու համար: Քանի որ այն հայտնաբերում է շարժիչի ծայրը, այլ ոչ թե աշխատասեղանի ծայրը, դեռևս կան սխալներ, ինչպիսիք են պտուտակային առաձգական դեֆորմացիան, որը պատկանում է կիսափակ օղակի կառավարմանը: Մեքենաների մշակման կենտրոններից շատերը ընդունում են այս սխեման, և դիրքավորման ճշգրտությունը սովորաբար ±0,005~0,01 մմ է:
Գծային սանդղակ. ուղղակիորեն տեղադրված է հաստոցների ուղեցույցի կողքին՝ աշխատասեղանի իրական գծային տեղաշարժը չափելու համար: Քանի որ այն ուղղակիորեն չափում է աշխատասեղանի դիրքը, այն վերացնում է փոխանցման օղակների սխալները, ինչպիսիք են գնդիկավոր պտուտակը, որը պատկանում է ամբողջ փակ օղակի կառավարմանը ավելի բարձր ճշգրտությամբ (մինչև ±0,001 մմ): Բարձր ճշգրտության հաստոցները և ճշգրիտ հինգ առանցք հաստոցները հիմնականում հագեցած են գծային կշեռքներով: (RENISHAW գծային սանդղակ)
Համակարգ 5. Օժանդակ գործառույթների համակարգ — Հաստոցին «աշխատելու» հնարավորություն
Առաջին չորս համակարգերը միասին ապահովում են, որ գործիքը կարող է ճշգրիտ շարժվել: Բայց վերամշակումն իսկապես ավարտելու համար անհրաժեշտ է մի շարք օժանդակ գործառույթներ.
Գործիքների ավտոմատ փոխարկիչ (ATC)՝ մեքենաշինական կենտրոնների ամենակարևոր հատկանիշներից մեկը: Գործիքների ամսագիրը պահում է բազմաթիվ գործիքներ, և մանիպուլյատորը ավտոմատ կերպով ավարտում է ամբողջ գործընթացը գործիքի փոփոխության ժամանակ, սովորաբար տևում է ընդամենը մի քանի վայրկյան: Գործիքների ամսագրի հզորությունը տատանվում է 8-ից մինչև 100-ից ավելի գործիքներ:
Սառեցման համակարգ. մշակման ընթացքում մեծ ջերմություն է առաջանում գործիքի և աշխատանքային մասի միջև: Հովացուցիչ նյութը պատասխանատու է սառեցման, քսելու և չիպերի հեռացման համար: Ընդհանուր մեթոդները ներառում են արտաքին ցողացիրով սառեցում, ներքին սառեցում (անմիջապես ցողում դեպի կտրող տարածք spindle-ի և գործիքի կենտրոնական անցքով) և այլն:
Օդաճնշական/Հիդրավլիկ համակարգ. Օգտագործվում է այնպիսի գործողությունների համար, որոնք պահանջում են մեծ ուժ, ինչպիսիք են աշխատանքային մասերը սեղմելը, գործիքի փոփոխման գործողությունները և ողնաշարի գործիքի ազատումը:
PLC (Ծրագրավորվող տրամաբանական կարգավորիչ). CNC սարքը կառավարում է միայն շարժման կառավարումը, մինչդեռ հաստոցային գործիքի վրա անջատիչի քանակի հսկիչները (գործիքի փոփոխություն, հովացուցիչ նյութի անջատիչ, պաշտպանիչ դռան կողպեք և այլն) կառավարվում են ներկառուցված PLC-ով: PLC-ն և CNC սարքը համագործակցում են հաստոցների կառավարման ամբողջական համակարգ ձևավորելու համար:
Հինգ հիմնական համակարգերի ազդանշանային հոսք (հասկանալ մի հայացքով)
Ամբողջ համակարգի աշխատանքային պրոցեսը կարելի է հասկանալ ազդանշանային շղթայով. սա այն ամենն է, ինչ տեղի է ունենում «ցիկլի մեկնարկը սեղմելուց» հետո, ճշգրիտ փակ օղակի կառավարման գործընթաց, որը կրկնվում է վայրկյանում հազարավոր անգամներ:
Ներածություն հիմնական CNC համակարգերի ապրանքանիշերին
CNC սարքի դերը հասկանալուց հետո եկեք ծանոթանանք շուկայում առկա հիմնական ապրանքանիշերին.
FANUC. Ճապոնական ապրանքանիշ, որն ունի համաշխարհային շուկայի ամենամեծ մասնաբաժինը և ներքին գործարաններում չափազանց բարձր զբաղվածության մակարդակը: Համակարգը կայուն է և հուսալի, ամբողջական տեխնիկական էկոհամակարգով, ինչը այն դարձնում է առաջին ընտրությունը սկզբնական մակարդակի ուսուցման համար (այս շարքի հետագա շահագործման օրինակները հիմնականում կկենտրոնանան FANUC-ի վրա):
Siemens SINUMERIK. գերմանական ապրանքանիշ, եվրոպական ոճի հաստոցների հիմնական կոնֆիգուրացիան: SINUMERIK ONE-ը հաստոցների տեղադրման բարձրակարգ համակարգ է՝ հզոր գործառույթներով և կատարյալ հինգ առանցքների աջակցությամբ, սակայն ուսուցման կորը կտրուկ է: Այն լայնորեն օգտագործվում է կենցաղային ավտոմոբիլային և օդատիեզերական ոլորտներում:
Heidenhain TNC. Գերմանական ապրանքանիշ, որը կենտրոնանում է ֆրեզերային հաստոցների կենտրոնների վրա, հինգ առանցքների գործառույթի առավել կատարելագործված աջակցությամբ և բարձր հեղինակություն օդատիեզերական և ճշգրիտ կաղապարների ոլորտներում:
Ներքին ապրանքանիշերը վերջին տարիներին արագ զարգացել են, և հիմնական ներկայացուցիչները հետևյալն են.
| Բրենդ | Փոխկապակցված ընկերություն | Հիմնական առավելությունները | Շուկայի դիրքավորում | Հինգ առանցքների աջակցություն |
| Huazhong Type 9 | Huazhong CNC | Կենցաղային պրոցեսոր, անկախ և կառավարելի | Միջինից ցածր, ներքին փոխարինում | Գեներալ |
| GSK | Guangzhou CNC | Գնային առավելություն, ամբողջական օժանդակ հարմարություններ | Տնտեսական հաստոցներ | Գեներալ |
| Kede GNC62 | Kede CNC | Հինգ առանցք կապող և շրջադարձային կոմպոզիտային մշակում | Միջինից բարձր մակարդակի շուկա | Լավ |
| Syntec | Syntec տեխնոլոգիա | Ուժեղ CAM համատեղելիություն, օգտագործողի համար հարմար ինտերֆեյս | Միջին, ամենաարագ աճող հինգ առանցք դաշտում | Լավ |
Հատուկ ուշադրություն. Syntec համակարգ. Ներքին հինգ առանցքի հիմնական ուժը
Կենցաղային CNC համակարգերի շարքում Syntec-ը հատկապես աչքի է ընկել հինգ առանցքների մշակման ոլորտում վերջին տարիներին և դարձել է կենցաղային հինգ առանցք հաստոցների տեղադրման ամենաբարձր արագությամբ համակարգերից մեկը:
Syntec-ի հիմնական առավելություններն են՝ չափազանց ուժեղ CAM ծրագրային ապահովման համատեղելիությունը, որն ապահովում է գրեթե բոլոր հիմնական CAM ծրագրերի հետմշակման արդյունքը; G-code-ը հիմնականում համատեղելի է FANUC CNC համակարգերի հետ, գործառնական ինտերֆեյսը հարմար է սկսնակների համար, և ուսուցման արժեքը ավելի ցածր է, քան ավանդական եվրոպական և ամերիկյան համակարգերը; Միևնույն ժամանակ, այն կայուն է կատարում հիմնական գործառույթներում, ինչպիսիք են հինգ առանցքների RTCP-ն և գործիքի առանցքի կառավարումը, ինչը կարևոր պատճառ է, որ հինգ առանցք հաստոցների արտադրողների մեծ թվով Syntec-ը ընտրում են որպես ստանդարտ կազմաձևման համակարգ:
Եթե դուք կամ ձեր ընկերությունը նախատեսում եք գնել կենցաղային հինգ առանցքանի հաստոց, կամ ցանկանում եք հասկանալ ներքին համակարգերի զարգացման կարգավիճակը, կարող եք ուշադրություն դարձնել Syntec համակարգին, որն ունի նաև առցանց ուսուցման առատ ռեսուրսներ: Այս շարքի հետագա գործնական գործողությունների ցուցադրություններում մենք կքննարկենք նաև Syntec համակարգի գործառնական օրինակների ավելացումը:
Սույն հոդվածի ամփոփում
· CNC սարք. ուղեղը, որը կարդում է ծրագրերը, կատարում է ինտերպոլացիայի հաշվարկներ և տալիս է շարժման հրահանգներ
· Servo համակարգ. մկանները, որոնք շարժվում են յուրաքանչյուր առանցքի շարժիչի ճշգրիտ շարժումով
· Մեխանիկական մարմին. կմախք, ներառյալ մահճակալը, ուղեցույցը, գնդիկավոր պտուտակն ու լիսեռը
#CNCMachineTools #CNCCoreSystems #FANUCSiemens #FiveAxisMachining #SyntecSystem #CNCTechnology #CNCMachining
