ოდესმე დაფიქრებულხართ რა ხდება ღილაკზე „ციკლის დაწყება“ დაჭერის შემდეგ? ოპერაციულ პანელზე მწვანე ღილაკზე „CYCLE START“ დაჭერისას, ჩარხი იწყებს მოძრაობას პროგრამის მიხედვით. მთელი პროცესი "ჯადოსნური" ჩანს - მაგრამ მის უკან დგას ძალიან მკაცრი სისტემა, რომელიც თანამშრომლობს: ერთი კომპონენტი კითხულობს პროგრამას, მეორე გარდაქმნის ინსტრუქციებს ელექტრულ სიგნალებად, მეორე ამოძრავებს ძრავას ბრუნვისკენ, მეორე განუწყვეტლივ ამოიცნობს პოზიციის უკუკავშირს და მეორე აკონტროლებს გამაგრილებლისა და ხელსაწყოს შეცვლას...
ეს "გარკვეული კომპონენტები" არის CNC ჩარხების ხუთი ძირითადი სისტემა. ამ ხუთი სისტემის გაგება არ არის მხოლოდ ცნობისმოყვარეობის დასაკმაყოფილებლად - როდესაც ჩარხული ფუჭდება, შეგიძლიათ უხეშად განსაჯოთ, რომელ რგოლშია პრობლემა; როდესაც უფრო ღრმა ცოდნას ისწავლით, გექნებათ ნათელი ჩარჩო ახალი შინაარსის გასაგებად.
სისტემა 1: CNC მოწყობილობა (CNC კონტროლერი) - ინსტრუმენტების "ტვინი".
(სურათის წყარო: Siemens) CNC მოწყობილობა არის მთელი ჩარხების ბირთვი, რასაც ჩვენ ხშირად ვუწოდებთ "CNC სისტემას" ან CNC კონტროლერს. მისი მუშაობის პროცესი შემდეგია:
პროგრამის კითხვა: წაიკითხეთ NC პროგრამა მეხსიერებიდან, CF ბარათიდან ან ქსელის ინტერფეისიდან
გაშიფვრა: ინსტრუქციების „თარგმნა“, როგორიცაა G-code და M-code მონაცემებად, რომლებიც სისტემას შეუძლია შიდა გადამუშავება.
ინტერპოლაციის გამოთვლა: მოძრაობის ინსტრუქციების მიხედვით, გამოთვალეთ რამდენი ღერძი უნდა გადაადგილდეს დროის თითოეულ ერთეულში (ეს არის ყველაზე ძირითადი გამოთვლა - "A წერტილიდან B წერტილამდე" დაშლა უამრავ პატარა ნაბიჯად)
საკონტროლო ინსტრუქციების გაცემა: თითოეული ღერძის მოძრაობის რაოდენობა გაგზავნეთ სერვო სისტემაში ელექტრული სიგნალების სახით
დამხმარე ფუნქციების კოორდინაცია: M-კოდის ფუნქციების კონტროლი, როგორიცაა spindle სიჩქარე, ინსტრუმენტის შეცვლა და გამაგრილებელი.
CNC მოწყობილობა არა მხოლოდ პასიურად ახორციელებს პროგრამას, არამედ იღებს რეალურ დროში პოზიციის უკუკავშირს თითოეული ღერძიდან და ასწორებს მოძრაობის გადახრებს ნებისმიერ დროს. ოპერაციული პანელი და დისპლეი, რომელსაც ჩვეულებრივ ხედავთ აპარატზე, არის CNC მოწყობილობის ადამიანისა და კომპიუტერის ურთიერთქმედების ინტერფეისი - თქვენ შეიტანეთ პროგრამებს, ცვლით პარამეტრებს და ამოწმებთ კოორდინატებს მთელი ამ ინტერფეისის მეშვეობით CNC მოწყობილობასთან კომუნიკაციისთვის.
სისტემა 2: სერვო სისტემა - ჩარხების "კუნთები".
CNC მოწყობილობა გასცემს ინსტრუქციას "X-ღერძი მოძრაობს 0.001 მმ", მაგრამ ეს ინსტრუქცია უნდა გადაკეთდეს რეალურ მექანიკურ მოძრაობად სერვო სისტემის მიერ. (სურათის წყარო: FANUC)
სერვო სისტემა შედგება ორი ნაწილისგან:
Servo Drive: იღებს CNC მოწყობილობის მიერ გაგზავნილ საკონტროლო სიგნალს, აძლიერებს მას და გარდაქმნის ელექტრო ენერგიად ძრავის მართვისთვის. ეს არის ზუსტი "ელექტრო გამაძლიერებლის" ტოლფასი.
სერვო ძრავა: გარდაქმნის ელექტრო ენერგიას მექანიკურ ბრუნვით მოძრაობაში. განსხვავება სერვო ძრავსა და ჩვეულებრივ ძრავას შორის არის ის, რომ სერვო ძრავას აქვს ჩაშენებული პოზიციის შიფრატორი, რომელსაც შეუძლია ზუსტად აკონტროლოს ბრუნვის კუთხე და მისი რეაგირების სიჩქარე ძალიან სწრაფია - მას შეუძლია დაიწყოს, შეაჩეროს ან შეცვალოს სიჩქარე მილიწამებში.
CNC ჩარხებს ჩვეულებრივ აქვთ სერვო სისტემების რამდენიმე ნაკრები:
ერთი კვების სერვო თითოეული X-ღერძი, Y-ღერძი და Z-ღერძი: აკონტროლებს ხელსაწყოსა და სამუშაო მაგიდის მოძრაობას
Spindle servo: აკონტროლებს spindle (ინსტრუმენტის) ბრუნვის სიჩქარეს
ზურგის სერვო და კვების სერვოს ფოკუსი ოდნავ განსხვავებულია: კვების სერვო იცავს პოზიციის სიზუსტეს (მოძრაობის რაოდენობა უნდა იყოს ზუსტი), ხოლო spindle servo - სიჩქარის სტაბილურობას (სიჩქარე უნდა იყოს მუდმივი ჭრის დროს და არ შეიძლება მერყეობდეს ჭრის ძალის ცვლილების გამო). ხუთღერძიანი ჩარხებისთვის არსებობს სერვო სისტემების ორი დამატებითი კომპლექტი ბრუნვის ღერძების გასაკონტროლებლად (A/B/C ღერძები) და შეიძლება ერთდროულად მუშაობდეს სერვოს 5-დან 6-მდე კომპლექტი.
სისტემა 3: ჩარხების მექანიკური კორპუსი — ჩონჩხი და სახსრები
სერვო ძრავა წარმოქმნის ბრუნვის მოძრაობას, მაგრამ ჩარხი ასრულებს ხაზოვან მოძრაობას და ხელსაწყოს ბრუნვის პოზიციონირებას. აუცილებელია ძრავის ბრუნვის გადაქცევა დანადგარის სხვადასხვა ნაწილების ზუსტ მოძრაობად, რომელიც ეყრდნობა მექანიკურ სხეულს. მექანიკური სხეულის ძირითადი კომპონენტები:
საწოლი / ჩარჩო: ჩარხების ძირითადი სტრუქტურა, ჩვეულებრივ დამზადებული თუჯის ან შედუღებული ფოლადის ფირფიტისგან. კარგ საწოლს აქვს მაღალი სიხისტე და კარგი ვიბრაციის წინააღმდეგობა, რაც არის დამუშავების სიზუსტის უზრუნველსაყოფად. (ორხაზიანი და ერთი მყარი სამღერძიანი ოპტიკური მანქანა)
ხაზოვანი გზამკვლევი / გზა: „ტრასა“, რომელიც ხელმძღვანელობს სამუშაო მაგიდის და ღეროს თავს კონკრეტული მიმართულებით გადასაადგილებლად. თანამედროვე დამუშავების ცენტრები ზოგადად იღებენ ხაზოვანი მოძრავი გიდები, რომლებსაც აქვთ მცირე ხახუნი, მაღალი სიზუსტე და სწრაფი რეაგირება. მაღალი სიზუსტის ჩარხები გამოიყენებენ ჰიდროსტატიკური გიდები თითქმის ნულოვანი ხახუნით.
ბურთიანი ხრახნი: ძირითადი ნაწილი, რომელიც გარდაქმნის სერვო ძრავის ბრუნვის მოძრაობას სამუშაო მაგიდის ხაზოვან მოძრაობად. ბურთიანი ხრახნი გადასცემს ძალას შიდა ფოლადის ბურთების გორაკით, უკიდურესად მცირე ხახუნით და შეუძლია მიაღწიოს მიკრონის დონის პოზიციონირების სიზუსტეს.
Spindle: ძირითადი კომპონენტი, რომელიც ამაგრებს ხელსაწყოს და ბრუნავს მაღალი სიჩქარით. spindle-ის სიზუსტე (გაშვება) პირდაპირ გავლენას ახდენს დამუშავების სიზუსტეზე, ხოლო spindle-ის მაქსიმალური სიჩქარე განსაზღვრავს სიჩქარეს, რომლითაც შეგიძლიათ დამუშავება. მაღალსიჩქარიანი შტრიხები შეიძლება მიაღწიოს 40000 rpm-ს ან უფრო მაღალს. (სურათის წყარო: Luoyi)
სისტემა 4: გამოვლენისა და უკუკავშირის სისტემა - დახურული მარყუჟის კონტროლის თვალები
ეს არის ძალიან კრიტიკული სისტემა, რომლის შესახებაც ბევრმა დამწყებმა ბევრი რამ არ იცის. CNC სისტემა ეუბნება სერვო ძრავას „მოტრიალდეს 10 ბრუნით“, მაგრამ საიდან იცის, რომ ძრავა რეალურად შემოტრიალდა ზუსტად 10 ბრუნით? რეალურად გადავიდა თუ არა ხელსაწყომ თქვენს მიერ მოთხოვნილი მანძილი? იგი ეყრდნობა აღმოჩენისა და გამოხმაურების სისტემას, რომლის ფუნქციაა რეალურ დროში გაზომოს რეალური პოზიცია და მიაწოდოს იგი CNC მოწყობილობას, რაც სისტემას საშუალებას აძლევს ავტომატურად გამოასწოროს გადახრა შეცდომის მიხედვით.
ამ ციკლს „ინსტრუქციების გაცემა → შესრულება → ფაქტობრივი მნიშვნელობების გამოვლენა → გადახრების შედარება → ინსტრუქციების შესწორება“ ეწოდება დახურული მარყუჟის კონტროლს, რომელიც არის ძირითადი მექანიზმი CNC სიზუსტის უზრუნველსაყოფად.
არსებობს ორი ტიპის საყოველთაოდ გამოყენებული გამოვლენის კომპონენტები:
Rotary Encoder: დამონტაჟებულია სერვო ძრავის ლილვზე ძრავის ბრუნვის კუთხის დასადგენად. ვინაიდან ის ამოიცნობს ძრავის ბოლოს და არა სამუშაო მაგიდის ბოლოს, ჯერ კიდევ არსებობს შეცდომები, როგორიცაა ხრახნიანი ელასტიური დეფორმაცია, რომელიც მიეკუთვნება ნახევრად დახურულ მარყუჟის კონტროლს. დამუშავების ცენტრების უმეტესობა იყენებს ამ სქემას და პოზიციონირების სიზუსტე ჩვეულებრივ არის ±0.005-0.01 მმ.
ხაზოვანი სასწორი: უშუალოდ დამონტაჟებული მანქანა ხელსაწყოს სახელმძღვანელოს ლიანდაგთან, სამუშაო მაგიდის რეალური ხაზოვანი გადაადგილების გასაზომად. იმის გამო, რომ იგი პირდაპირ ზომავს სამუშაო მაგიდის პოზიციას, ის გამორიცხავს შეცდომებს გადამცემ ბმულებში, როგორიცაა ბურთიანი ხრახნი, რომელიც მიეკუთვნება სრული დახურული მარყუჟის კონტროლს უფრო მაღალი სიზუსტით (±0,001 მმ-მდე). მაღალი სიზუსტის ჩარხები და ზუსტი ხუთღერძიანი ჩარხები ძირითადად აღჭურვილია ხაზოვანი სასწორებით. (RENISHAW ხაზოვანი მასშტაბი)
სისტემა 5: დამხმარე ფუნქციის სისტემა - ჩართვის ჩართვა "მუშაობისთვის"
პირველი ოთხი სისტემა ერთად უზრუნველყოფს ხელსაწყოს ზუსტად გადაადგილებას. მაგრამ დამუშავების ჭეშმარიტად დასასრულებლად საჭიროა დამხმარე ფუნქციების სერია:
ავტომატური ხელსაწყოების შეცვლა (ATC): დამუშავების ცენტრების ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელი. ხელსაწყოების ჟურნალი ინახავს მრავალ ინსტრუმენტს და მანიპულატორი ავტომატურად ასრულებს მთელ პროცესს ხელსაწყოს შეცვლისას, ჩვეულებრივ, მხოლოდ რამდენიმე წამს. ხელსაწყოს ჟურნალის ტევადობა მერყეობს 8-დან 100-ზე მეტ იარაღამდე.
გაგრილების სისტემა: დამუშავების დროს წარმოიქმნება დიდი სითბო ხელსაწყოსა და სამუშაო ნაწილს შორის. გამაგრილებელი პასუხისმგებელია გაგრილებაზე, შეზეთვასა და ჩიპის მოცილებაზე. გავრცელებული მეთოდები მოიცავს გარე შესხურებით გაგრილებას, შიდა გაგრილებას (პირდაპირ ჭრის ზონაში შესხურება ღეროსა და ხელსაწყოს ცენტრის ხვრელის მეშვეობით) და ა.შ.
პნევმატური/ჰიდრავლიკური სისტემა: გამოიყენება მოქმედებებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ დიდ ძალას, როგორიცაა სამუშაო ნაწილების დამაგრება, ხელსაწყოს შეცვლის მოქმედებები და ღეროების ხელსაწყოს გათავისუფლება.
PLC (პროგრამირებადი ლოგიკური კონტროლერი): CNC მოწყობილობა მართავს მხოლოდ მოძრაობის კონტროლს, ხოლო ჩართვის ინსტრუმენტზე გადამრთველის რაოდენობის კონტროლის დიდი რაოდენობა (ინსტრუმენტების შეცვლა, გამაგრილებლის შეცვლა, კარის დამცავი საკეტი და ა.შ.) მუშავდება ჩაშენებული PLC-ით. PLC და CNC მოწყობილობა თანამშრომლობენ ჩარხების მართვის სრული სისტემის შესაქმნელად.
ხუთი ძირითადი სისტემის სიგნალის ნაკადი (გაცნობა ერთი შეხედვით)
მთელი სისტემის მუშაობის პროცესი შეიძლება გავიგოთ სიგნალის ჯაჭვით: ეს არის ყველაფერი, რაც ხდება „ციკლის დაწყებაზე დაჭერის“ შემდეგ, ზუსტი დახურული მარყუჟის კონტროლის პროცესი, რომელიც მეორდება წამში ათასობით ჯერ.
ძირითადი CNC სისტემის ბრენდების შესავალი
CNC მოწყობილობის როლის გააზრების შემდეგ, მოდით გავეცნოთ ბაზარზე არსებულ ძირითად ბრენდებს:
FANUC: იაპონური ბრენდი, რომელსაც აქვს უდიდესი გლობალური ბაზრის წილი და ძალიან მაღალი დაკავებულობის მაჩვენებელი შიდა ქარხნებში. სისტემა არის სტაბილური და საიმედო, სრული ტექნიკური ეკოსისტემით, რაც მას პირველ არჩევანს ხდის საწყისი დონის სწავლისთვის (ამ სერიის შემდგომი ოპერაციების მაგალითები ძირითადად ფოკუსირებული იქნება FANUC-ზე).
Siemens SINUMERIK: გერმანული ბრენდი, ევროპული სტილის ჩარხების ძირითადი კონფიგურაცია. SINUMERIK ONE არის მაღალი კლასის ჩარხების სამონტაჟო სისტემა, მძლავრი ფუნქციებითა და შესანიშნავი ხუთღერძიანი მხარდაჭერით, მაგრამ სწავლის მრუდი ციცაბოა. იგი ფართოდ გამოიყენება შიდა საავტომობილო და საჰაერო კოსმოსურ სფეროებში.
Heidenhain TNC: გერმანული ბრენდი, რომელიც ფოკუსირებულია ფრეზის დამუშავების ცენტრებზე, ყველაზე დახვეწილი ხუთღერძიანი ფუნქციის მხარდაჭერით და მაღალი რეპუტაციით აერონავტიკისა და ზუსტი ჩამოსხმის სფეროებში.
შიდა ბრენდები ბოლო წლებში სწრაფად განვითარდა და ძირითადი წარმომადგენლები არიან:
| ბრენდი | შვილობილი კომპანია | ძირითადი უპირატესობები | ბაზრის პოზიციონირება | ხუთი ღერძის მხარდაჭერა |
| Huazhong ტიპი 9 | Huazhong CNC | შიდა CPU, დამოუკიდებელი და კონტროლირებადი | საშუალო და დაბალი დონის, შიდა ჩანაცვლება | გენერალი |
| GSK | გუანჯოუს CNC | ფასის უპირატესობა, სრული დამხმარე საშუალებები | ეკონომიური ჩარხები | გენერალი |
| Kede GNC62 | კედე CNC | ხუთღერძიანი კავშირი და შემობრუნების წისქვილის კომპოზიტური დამუშავება | საშუალო და მაღალი დონის ბაზარი | კარგი |
| Syntec | Syntec ტექნოლოგია | ძლიერი CAM თავსებადობა, მოსახერხებელი ინტერფეისი | შუა ბოლო, ყველაზე სწრაფად მზარდი ხუთღერძიან ველში | კარგი |
სპეციალური აქცენტი: Syntec სისტემა - შიდა ხუთი ღერძის მთავარი ძალა
მრავალ საყოფაცხოვრებო CNC სისტემას შორის, Syntec-მა განსაკუთრებით შესამჩნევი ითამაშა ხუთღერძიანი დამუშავების სფეროში ბოლო წლებში და გახდა ერთ-ერთი სისტემა, რომელსაც აქვს შიდა ხუთღერძიანი ჩარხების ინსტალაციის ყველაზე მაღალი მაჩვენებელი.
Syntec-ის ძირითადი უპირატესობებია: უკიდურესად ძლიერი CAM პროგრამული უზრუნველყოფის თავსებადობა, თითქმის ყველა ძირითადი CAM პროგრამული უზრუნველყოფის შემდგომი დამუშავების მხარდაჭერა; G-კოდი ძირითადად თავსებადია FANUC CNC სისტემებთან, ოპერაციული ინტერფეისი მოსახერხებელია დამწყებთათვის და სწავლის ღირებულება უფრო დაბალია, ვიდრე ტრადიციული ევროპული და ამერიკული სისტემებისთვის; ამავდროულად, ის სტაბილურად ასრულებს ძირითად ფუნქციებს, როგორიცაა ხუთღერძიანი RTCP და ხელსაწყოების ღერძის კონტროლი, რაც მნიშვნელოვანი მიზეზია იმისა, რომ ხუთღერძიანი ჩარხების მწარმოებლების დიდი რაოდენობა ირჩევს Syntec-ს, როგორც სტანდარტულ კონფიგურაციის სისტემას.
თუ თქვენ ან თქვენი კომპანია გეგმავთ შიდა ხუთღერძიანი დანადგარის შეძენას, ან გსურთ გაიგოთ შიდა სისტემების განვითარების სტატუსი, შეგიძლიათ ყურადღება მიაქციოთ Syntec სისტემას, რომელსაც ასევე აქვს უამრავი სასწავლო რესურსი ონლაინ. ამ სერიის შემდგომ პრაქტიკულ დემონსტრაციებში, ჩვენ ასევე განვიხილავთ Syntec სისტემის ოპერაციების მაგალითების დამატებას.
ამ მუხლის შეჯამება
· CNC მოწყობილობა: ტვინი, რომელიც კითხულობს პროგრამებს, ასრულებს ინტერპოლაციის გამოთვლებს და გასცემს მოძრაობის ინსტრუქციებს
· სერვო სისტემა: კუნთები, რომლებიც მართავენ თითოეული ღერძის ძრავის ზუსტ მოძრაობას
· მექანიკური სხეული: ჩონჩხი, საწოლის, სახელმძღვანელო რელსის, ბურთის ხრახნიანი და ღეროს ჩათვლით
#CNCMachineTools #CNCCoreSystems #FANUCSiemens #FiveAxisMachining #SyntecSystem #CNCTechnology #CNCMachining
