"सायकल स्टार्ट" बटण दाबल्यानंतर काय होते याचा तुम्ही कधी विचार केला आहे का? जेव्हा तुम्ही ऑपरेशन पॅनेलवरील हिरवे “सायकल स्टार्ट” बटण दाबता, तेव्हा मशीन टूल प्रोग्रामनुसार हलू लागते. संपूर्ण प्रक्रिया "जादुई" वाटते — परंतु त्यामागे एक अतिशय कठोर प्रणाली सहयोग आहे: एक घटक प्रोग्राम वाचतो, दुसरा सूचना इलेक्ट्रिकल सिग्नलमध्ये रूपांतरित करतो, दुसरा मोटर फिरवण्यासाठी चालवितो, दुसरा सतत पोझिशन फीडबॅक ओळखतो आणि दुसरा कूलंट आणि टूल बदल नियंत्रित करतो…
हे "विशिष्ट घटक" CNC मशीन टूल्सच्या पाच मुख्य प्रणाली आहेत. या पाच प्रणाली समजून घेणे म्हणजे केवळ जिज्ञासा पूर्ण करणे नव्हे — जेव्हा मशीन टूल खराब होते, तेव्हा समस्या कोणत्या लिंकमध्ये आहे हे तुम्ही अंदाजे ठरवू शकता; जेव्हा तुम्ही सखोल ज्ञान शिकता तेव्हा तुमच्याकडे नवीन सामग्री समजून घेण्यासाठी एक स्पष्ट फ्रेमवर्क असेल.
प्रणाली 1: CNC डिव्हाइस (CNC कंट्रोलर) - मशीन टूलचा "मेंदू"
(प्रतिमा स्त्रोत: Siemens) CNC डिव्हाइस संपूर्ण मशीन टूलचा मुख्य भाग आहे, ज्याला आपण "CNC सिस्टम" किंवा CNC कंट्रोलर म्हणतो. त्याची कार्य प्रक्रिया खालीलप्रमाणे आहे:
प्रोग्राम वाचणे: मेमरी, CF कार्ड किंवा नेटवर्क इंटरफेसमधून NC प्रोग्राम वाचा
डीकोडिंग: जी-कोड आणि एम-कोड सारख्या सूचनांचे "भाषांतर करा" डेटामध्ये जी प्रणाली अंतर्गत प्रक्रिया करू शकते
इंटरपोलेशन गणना: गती निर्देशांनुसार, प्रत्येक वेळेच्या युनिटमध्ये प्रत्येक अक्ष किती हलवावे लागेल याची गणना करा (ही सर्वात मुख्य गणना आहे - "बिंदू A पासून बिंदू B पर्यंत" असंख्य लहान चरणांमध्ये विघटित करणे)
नियंत्रण सूचना जारी करणे: प्रत्येक अक्षाच्या हालचालीची रक्कम सर्वो सिस्टमला इलेक्ट्रिकल सिग्नलच्या स्वरूपात पाठवा
सहाय्यक कार्ये समन्वयित करणे: एम-कोड फंक्शन्स नियंत्रित करा जसे की स्पिंडल स्पीड, टूल चेंज आणि कूलंट
सीएनसी उपकरण केवळ निष्क्रियपणे प्रोग्राम कार्यान्वित करत नाही, तर प्रत्येक अक्षाकडून रिअल-टाइम पोझिशन फीडबॅक देखील प्राप्त करते आणि कोणत्याही वेळी गती विचलन सुधारते. तुम्हाला मशीन टूलवर दिसणारे ऑपरेशन पॅनल आणि डिस्प्ले स्क्रीन हे CNC यंत्राचे मानवी-संगणक संवाद इंटरफेस आहेत — तुम्ही CNC यंत्राशी संवाद साधण्यासाठी या इंटरफेसद्वारे प्रोग्राम इनपुट करता, पॅरामीटर्स सुधारता आणि समन्वय तपासता.
प्रणाली 2: सर्वो सिस्टम - मशीन टूलचे "स्नायू".
CNC यंत्र "X-axis moves 0.001mm" ची सूचना जारी करते, परंतु ही सूचना सर्वो प्रणालीद्वारे वास्तविक यांत्रिक गतीमध्ये रूपांतरित करणे आवश्यक आहे. (प्रतिमा स्त्रोत: FANUC)
सर्वो सिस्टममध्ये दोन भाग असतात:
सर्वो ड्राइव्ह: CNC यंत्राद्वारे पाठवलेले नियंत्रण सिग्नल प्राप्त करते, ते वाढवते आणि मोटार चालविण्यासाठी त्याचे विद्युत शक्तीमध्ये रूपांतर करते. हे अचूक "पॉवर ॲम्प्लिफायर" च्या समतुल्य आहे.
सर्वो मोटर: विद्युत उर्जेचे यांत्रिक रोटेशनल मोशनमध्ये रूपांतर करते. सर्वो मोटर आणि सामान्य मोटरमधील फरक असा आहे की सर्वो मोटरमध्ये बिल्ट-इन पोझिशन एन्कोडर आहे, जो रोटेशन कोन अचूकपणे नियंत्रित करू शकतो आणि त्याचा प्रतिसाद वेग अत्यंत वेगवान आहे — तो मिलिसेकंदांमध्ये सुरू, थांबवू किंवा वेग बदलू शकतो.
सीएनसी मशीन टूल्समध्ये सामान्यतः सर्वो सिस्टमचे अनेक संच असतात:
प्रत्येक X-अक्ष, Y-अक्ष आणि Z-अक्षासाठी एक फीड सर्वो: टूल आणि वर्कटेबलची हालचाल नियंत्रित करते
स्पिंडल सर्वो: स्पिंडल (टूल) च्या फिरण्याच्या गतीवर नियंत्रण ठेवते
स्पिंडल सर्वो आणि फीड सर्वोचा फोकस थोडा वेगळा आहे: फीड सर्वो स्थिती अचूकतेचा पाठपुरावा करते (हालचालीची रक्कम अचूक असणे आवश्यक आहे), आणि स्पिंडल सर्वो गती स्थिरतेचा पाठपुरावा करते (कटिंग करताना वेग स्थिर असणे आवश्यक आहे आणि कटिंग फोर्समधील बदलांमुळे चढ-उतार होऊ शकत नाही). पाच-अक्ष मशीन टूल्ससाठी, रोटेशन अक्ष (A/B/C अक्ष) नियंत्रित करण्यासाठी सर्वो सिस्टमचे दोन अतिरिक्त संच आहेत आणि एकाच वेळी सर्व्होचे 5 ते 6 संच कार्यरत असू शकतात.
प्रणाली 3: मशीन टूल यांत्रिक शरीर — सांगाडा आणि सांधे
सर्वो मोटर रोटेशनल गती निर्माण करते, परंतु मशीन टूल टूलची रेषीय हालचाल आणि रोटेशनल पोझिशनिंग करते. यांत्रिक शरीरावर अवलंबून असलेल्या मशीन टूलच्या विविध भागांच्या अचूक हालचालीमध्ये मोटर रोटेशनचे रूपांतर करणे आवश्यक आहे. यांत्रिक शरीराचे मुख्य घटक:
बेड/फ्रेम: मशीन टूलची मूलभूत रचना, सामान्यत: कास्ट आयर्न किंवा वेल्डेड स्टील प्लेटपासून बनलेली असते. चांगल्या पलंगात उच्च कडकपणा आणि चांगला कंपन प्रतिरोध असतो, जो प्रक्रियेची अचूकता सुनिश्चित करण्याचा आधार आहे. (दोन-लाइन आणि एक-कठोर तीन-अक्ष ऑप्टिकल मशीन)
रेखीय मार्गदर्शक / मार्ग: वर्कटेबल आणि स्पिंडल हेडला विशिष्ट दिशेने जाण्यासाठी मार्गदर्शन करणारा “ट्रॅक”. आधुनिक मशीनिंग केंद्रे सामान्यतः रेखीय रोलिंग मार्गदर्शकांचा अवलंब करतात, ज्यात लहान घर्षण, उच्च अचूकता आणि जलद प्रतिसाद असतो. उच्च-परिशुद्धता मशीन टूल्स जवळजवळ शून्य घर्षणासह हायड्रोस्टॅटिक मार्गदर्शक वापरतील.
बॉल स्क्रू: सर्वो मोटरच्या रोटेशनल मोशनला वर्कटेबलच्या रेषीय हालचालीमध्ये रूपांतरित करणारा मुख्य भाग. बॉल स्क्रू अत्यंत लहान घर्षणासह अंतर्गत स्टील बॉलच्या रोलिंगद्वारे शक्ती प्रसारित करतो आणि मायक्रोन-स्तरीय स्थिती अचूकता प्राप्त करू शकतो.
स्पिंडल: मुख्य घटक जो टूलला पकडतो आणि उच्च वेगाने फिरतो. स्पिंडलची अचूकता (रनआउट) थेट प्रक्रियेच्या अचूकतेवर परिणाम करते आणि स्पिंडलची जास्तीत जास्त गती आपण ज्या वेगाने प्रक्रिया करू शकता ते निर्धारित करते. हाय-स्पीड स्पिंडल 40,000 rpm किंवा त्याहूनही जास्त पोहोचू शकतात. (प्रतिमा स्त्रोत: लुओई)
प्रणाली 4: शोध आणि अभिप्राय प्रणाली — बंद-लूप नियंत्रणाचे डोळे
ही एक अतिशय गंभीर प्रणाली आहे ज्याबद्दल अनेक नवशिक्यांना फारशी माहिती नसते. CNC सिस्टीम सर्वो मोटरला “10 वळणे फिरवायला” सांगते, पण मोटरने नेमके 10 वळणे फिरवले हे कसे कळते? तुम्ही विनंती केलेले अंतर साधनाने प्रत्यक्षात हलवले आहे का? हे डिटेक्शन आणि फीडबॅक सिस्टमवर अवलंबून असते, ज्याचे कार्य रिअल टाइममध्ये वास्तविक स्थितीचे मोजमाप करणे आणि सीएनसी डिव्हाइसवर परत फीड करणे हे आहे, ज्यामुळे सिस्टम त्रुटीनुसार विचलन स्वयंचलितपणे दुरुस्त करू शकते.
"सूचना जारी करणे → कार्यान्वित करणे → वास्तविक मूल्ये शोधणे → विचलनांची तुलना करणे → सूचना सुधारणे" या चक्राला बंद-लूप नियंत्रण म्हणतात, जी CNC अचूकता सुनिश्चित करण्यासाठी मुख्य यंत्रणा आहे.
दोन प्रकारचे सामान्यतः वापरलेले शोध घटक आहेत:
रोटरी एन्कोडर: मोटर रोटेशन अँगल शोधण्यासाठी सर्वो मोटर शाफ्टवर स्थापित केले जाते. हे वर्कटेबल एंड ऐवजी मोटर एंड शोधत असल्याने, स्क्रू लवचिक विकृती सारख्या त्रुटी अजूनही आहेत, जे अर्ध-बंद-लूप नियंत्रणाशी संबंधित आहे. बहुतेक मशीनिंग केंद्रे ही योजना स्वीकारतात आणि स्थिती अचूकता सामान्यतः ±0.005~ 0.01mm असते.
रेखीय स्केल: वर्कटेबलचे वास्तविक रेखीय विस्थापन मोजण्यासाठी मशीन टूल गाइड रेलच्या पुढे थेट स्थापित केले जाते. कारण ते वर्कटेबलच्या स्थितीचे थेट मापन करते, ते उच्च अचूकतेसह (±0.001 मिमी पर्यंत) पूर्ण-बंद-लूप नियंत्रणाशी संबंधित असलेल्या बॉल स्क्रूसारख्या ट्रान्समिशन लिंकमधील त्रुटी दूर करते. उच्च-परिशुद्धता मशीन टूल्स आणि अचूक पंच-अक्ष मशीन टूल्स सामान्यतः रेखीय स्केलसह सुसज्ज असतात. (RENISHAW रेखीय स्केल)
सिस्टीम 5: ऑक्झिलरी फंक्शन सिस्टीम — मशीन टूलला "कार्य" करण्यासाठी सक्षम करणे
पहिल्या चार प्रणाली एकत्रितपणे हे सुनिश्चित करतात की साधन अचूकपणे हलवू शकते. परंतु खरोखर प्रक्रिया पूर्ण करण्यासाठी, सहायक कार्यांची मालिका आवश्यक आहे:
ऑटोमॅटिक टूल चेंजर (ATC): मशीनिंग सेंटर्सच्या सर्वात महत्वाच्या वैशिष्ट्यांपैकी एक. टूल मॅगझिन एकाधिक टूल्स संग्रहित करते आणि मॅनिपुलेटर टूल बदलादरम्यान संपूर्ण प्रक्रिया स्वयंचलितपणे पूर्ण करते, सहसा फक्त काही सेकंद लागतात. टूल मॅगझिनची क्षमता 8 ते 100 पेक्षा जास्त टूल्स आहे.
कूलिंग सिस्टम: प्रक्रियेदरम्यान टूल आणि वर्कपीसमध्ये भरपूर उष्णता निर्माण होते. शीतलक थंड करणे, वंगण घालणे आणि चिप काढण्यासाठी जबाबदार आहे. सामान्य पद्धतींमध्ये बाह्य स्प्रे कूलिंग, अंतर्गत कूलिंग (स्पिंडल आणि टूल सेंटर होलद्वारे थेट कटिंग क्षेत्रावर फवारणी करणे) इत्यादींचा समावेश होतो.
वायवीय/हायड्रॉलिक सिस्टीम: अशा कृतींसाठी वापरले जाते ज्यांना मोठ्या शक्तीची आवश्यकता असते जसे की क्लॅम्पिंग वर्कपीस, टूल बदलण्याची क्रिया आणि स्पिंडल टूल रिलीझ.
PLC (प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर): CNC डिव्हाइस केवळ गती नियंत्रण व्यवस्थापित करते, तर मशीन टूलवर मोठ्या प्रमाणात स्विच प्रमाण नियंत्रणे (टूल चेंज, कूलंट स्विच, संरक्षणात्मक दरवाजा इंटरलॉक इ.) अंगभूत PLC द्वारे हाताळले जातात. पीएलसी आणि सीएनसी उपकरण संपूर्ण मशीन टूल कंट्रोल सिस्टम तयार करण्यासाठी सहकार्य करतात.
पाच मुख्य प्रणालींचा सिग्नल प्रवाह (एका दृष्टीक्षेपात समजून घ्या)
संपूर्ण प्रणालीची कार्य प्रक्रिया सिग्नल साखळीद्वारे समजली जाऊ शकते: "सायकल स्टार्ट दाबल्यानंतर" हे सर्व काही घडते, एक अचूक बंद-लूप नियंत्रण प्रक्रिया जी प्रति सेकंद हजारो वेळा पुनरावृत्ती होते.
मुख्य प्रवाहातील CNC सिस्टम ब्रँड्सचा परिचय
सीएनसी उपकरणाची भूमिका समजून घेतल्यानंतर, बाजारातील मुख्य ब्रँड जाणून घेऊया:
FANUC: सर्वात मोठा जागतिक बाजारपेठेतील हिस्सा आणि देशांतर्गत कारखान्यांमध्ये अत्यंत उच्च व्याप्ती दर असलेला जपानी ब्रँड. प्रणाली स्थिर आणि विश्वासार्ह आहे, संपूर्ण तांत्रिक परिसंस्थेसह, ती प्रवेश-स्तरीय शिक्षणासाठी पहिली पसंती बनवते (या मालिकेतील पुढील ऑपरेशन उदाहरणे प्रामुख्याने FANUC वर लक्ष केंद्रित करतील).
Siemens SINUMERIK: एक जर्मन ब्रँड, युरोपियन-शैलीतील मशीन टूल्सचे मुख्य प्रवाहातील कॉन्फिगरेशन. SINUMERIK ONE ही शक्तिशाली फंक्शन्स आणि परिपूर्ण पाच-अक्ष सपोर्टसह उच्च-एंड मशीन टूल इन्स्टॉलेशन सिस्टम आहे, परंतु शिकण्याची वक्र खूप मोठी आहे. हे घरगुती ऑटोमोटिव्ह आणि एरोस्पेस क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.
Heidenhain TNC: सर्वात परिष्कृत पाच-अक्ष फंक्शन सपोर्टसह, मिलिंग मशीनिंग केंद्रांवर लक्ष केंद्रित करणारा जर्मन ब्रँड आणि एरोस्पेस आणि अचूक मोल्ड फील्डमध्ये उच्च प्रतिष्ठा आहे.
अलिकडच्या वर्षांत घरगुती ब्रँड वेगाने विकसित झाले आहेत आणि मुख्य प्रतिनिधी खालीलप्रमाणे आहेत:
| ब्रँड | संलग्न कंपनी | मुख्य फायदे | मार्केट पोझिशनिंग | पाच-अक्ष समर्थन |
| हुआझोंग प्रकार 9 | हुआझोंग सीएनसी | घरगुती CPU, स्वतंत्र आणि नियंत्रण करण्यायोग्य | मध्यम ते खालच्या टोकापर्यंत, घरगुती बदली | सामान्य |
| GSK | ग्वांगझो सीएनसी | किंमत फायदा, संपूर्ण समर्थन सुविधा | आर्थिक मशीन टूल्स | सामान्य |
| केडे GNC62 | केडे सीएनसी | पाच-अक्ष लिंकेज आणि टर्न-मिल संयुक्त प्रक्रिया | मिड-टू-हाय-एंड मार्केट | चांगले |
| सिंटेक | सिंटेक तंत्रज्ञान | मजबूत CAM सुसंगतता, वापरकर्ता-अनुकूल इंटरफेस | मध्य-अंत, पाच-अक्ष क्षेत्रात सर्वात वेगाने वाढणारी | चांगले |
विशेष फोकस: सिंटेक प्रणाली — देशांतर्गत पाच-अक्षांची मुख्य शक्ती
अनेक देशांतर्गत CNC प्रणालींपैकी, सिंटेकने अलिकडच्या वर्षांत पाच-अक्ष प्रक्रिया क्षेत्रात विशेषतः ठळकपणे कामगिरी केली आहे आणि देशांतर्गत पाच-अक्ष मशीन टूल्सचा उच्च प्रतिष्ठापन दर असलेल्या प्रणालींपैकी एक बनली आहे.
Syntec चे मुख्य फायदे आहेत: अत्यंत मजबूत CAM सॉफ्टवेअर सुसंगतता, जवळजवळ सर्व मुख्य प्रवाहातील CAM सॉफ्टवेअरच्या पोस्ट-प्रोसेसिंग आउटपुटला समर्थन देते; जी-कोड मुळात FANUC CNC प्रणालीशी सुसंगत आहे, ऑपरेशन इंटरफेस नवशिक्यांसाठी वापरकर्ता अनुकूल आहे आणि शिकण्याची किंमत पारंपारिक युरोपियन आणि अमेरिकन प्रणालींपेक्षा कमी आहे; त्याच वेळी, ते पाच-अक्ष RTCP आणि टूल अक्ष नियंत्रण यासारख्या प्रमुख कार्यांमध्ये स्थिरपणे कार्य करते, जे मोठ्या संख्येने पाच-अक्ष मशीन टूल उत्पादकांनी Syntec ला मानक कॉन्फिगरेशन सिस्टम म्हणून निवडण्याचे एक महत्त्वाचे कारण आहे.
तुम्ही किंवा तुमची कंपनी देशांतर्गत पाच-अक्ष मशीन टूल खरेदी करण्याचा विचार करत असल्यास, किंवा देशांतर्गत प्रणालींच्या विकासाची स्थिती समजून घेऊ इच्छित असल्यास, तुम्ही Syntec प्रणालीकडे लक्ष देऊ शकता, ज्यामध्ये ऑनलाइन शिक्षणाची मुबलक संसाधने देखील आहेत. या मालिकेच्या नंतरच्या व्यावहारिक ऑपरेशन प्रात्यक्षिकांमध्ये, आम्ही सिंटेक सिस्टमची ऑपरेशन उदाहरणे जोडण्याचा विचार करू.
या लेखाचा सारांश
· सीएनसी उपकरण: मेंदू, जो प्रोग्राम वाचतो, इंटरपोलेशन गणना करतो आणि गती निर्देश जारी करतो
· सर्वो सिस्टम: स्नायू, जे प्रत्येक अक्ष मोटरची अचूक हालचाल करतात
· यांत्रिक शरीर: बेड, मार्गदर्शक रेल, बॉल स्क्रू आणि स्पिंडलसह सांगाडा
#CNCMachineTools #CNCCoreSystems #FANUCSiemens #FiveAxisMachining #SyntecSystem #CNCTechnology #CNCMachining
