A keni menduar ndonjëherë se çfarë ndodh pasi shtypni butonin “Cycle Start”? Kur shtypni butonin e gjelbër "CYCLE START" në panelin e funksionimit, vegla e makinës fillon të lëvizë sipas programit. I gjithë procesi duket "magjik" - por pas tij është një sistem shumë rigoroz që bashkëpunon: një komponent lexon programin, një tjetër i konverton udhëzimet në sinjale elektrike, një tjetër e shtyn motorin të rrotullohet, një tjetër zbulon vazhdimisht reagimet e pozicionit dhe një tjetër kontrollon ndryshimin e ftohësit dhe mjetit…
Këta "përbërës të caktuar" janë pesë sistemet kryesore të veglave të makinerive CNC. Kuptimi i këtyre pesë sistemeve nuk është vetëm për të kënaqur kureshtjen - kur vegla e makinës prishet, mund të gjykoni afërsisht se në cilën lidhje është problemi; kur të mësoni njohuri më të thella, do të keni një kornizë të qartë për të kuptuar përmbajtjen e re.
Sistemi 1: Pajisja CNC (Kontrolluesi CNC) - "Truri" i veglës së makinës
(Burimi i imazhit: Siemens) Pajisja CNC është thelbi i të gjithë veglës së makinës, që është ajo që ne shpesh e quajmë "sistemi CNC" ose kontrollues CNC. Procesi i tij i punës është si më poshtë:
Leximi i programit: Lexoni programin NC nga memoria, karta CF ose ndërfaqja e rrjetit
Dekodimi: "Përkthe" udhëzimet si G-code dhe M-code në të dhëna që sistemi mund t'i përpunojë nga brenda
Llogaritja e interpolimit: Sipas udhëzimeve të lëvizjes, llogaritni se sa duhet të lëvizë secili aks në secilën njësi kohore (kjo është llogaritja më thelbësore - duke u zbërthyer "nga pika A në pikën B" në hapa të panumërt të vegjël)
Lëshimi i udhëzimeve të kontrollit: Dërgoni sasinë e lëvizjes së secilit aks në sistemin servo në formën e sinjaleve elektrike
Koordinimi i funksioneve ndihmëse: Kontrolloni funksionet e kodit M si shpejtësia e boshtit, ndryshimi i veglave dhe ftohësi
Pajisja CNC jo vetëm që ekzekuton në mënyrë pasive programin, por gjithashtu merr reagime të pozicionit në kohë reale nga çdo aks dhe korrigjon devijimet e lëvizjes në çdo kohë. Paneli i funksionimit dhe ekrani i ekranit që shihni zakonisht në veglën e makinës janë ndërfaqja e ndërveprimit njeri-kompjuter të pajisjes CNC - ju futni programe, modifikoni parametrat dhe kontrolloni koordinatat gjatë gjithë kësaj ndërfaqe për të komunikuar me pajisjen CNC.
Sistemi 2: Sistemi Servo - "Muskujt" e Makinerisë
Pajisja CNC lëshon një udhëzim të "boshtit X lëviz 0.001 mm", por ky udhëzim duhet të shndërrohet në lëvizje reale mekanike nga sistemi servo. (Burimi i imazhit: FANUC)
Sistemi servo përbëhet nga dy pjesë:
Servo Drive: Merr sinjalin e kontrollit të dërguar nga pajisja CNC, e amplifikon atë dhe e shndërron atë në energji elektrike për të drejtuar motorin. Është e barabartë me një "përforcues fuqie" të saktë.
Servo Motor: Shndërron energjinë elektrike në lëvizje rrotulluese mekanike. Dallimi midis një servo motori dhe një motori të zakonshëm është se servo motori ka një kodues pozicioni të integruar, i cili mund të kontrollojë saktësisht këndin e rrotullimit dhe shpejtësia e reagimit të tij është jashtëzakonisht e shpejtë - mund të fillojë, të ndalojë ose të ndryshojë shpejtësinë në milisekonda.
Mjetet e makinerive CNC zakonisht kanë grupe të shumta servo sistemesh:
Një servo furnizimi për secilin nga boshtet X, boshtet Y dhe boshtet Z: Kontrollon lëvizjen e mjetit dhe tavolinës së punës
Servo boshti: Kontrollon shpejtësinë e rrotullimit të boshtit (veglës)
Fokusi i servo boshtit dhe servo ushqimore është paksa i ndryshëm: servo e ushqimit ndjek saktësinë e pozicionit (sasia e lëvizjes duhet të jetë e saktë), dhe servo e boshtit ndjek stabilitetin e shpejtësisë (shpejtësia duhet të jetë konstante gjatë prerjes dhe nuk mund të luhatet për shkak të ndryshimeve në forcën e prerjes). Për veglat e makinerisë me pesë boshte, ekzistojnë dy grupe shtesë servo sistemesh për të kontrolluar akset e rrotullimit (akset A/B/C) dhe mund të ketë 5 deri në 6 grupe servo që punojnë në të njëjtën kohë.
Sistemi 3: Trupi mekanik i veglave të makinerisë — Skeleti dhe nyjet
Servo motori gjeneron lëvizje rrotulluese, por vegla e makinës kryen lëvizje lineare dhe pozicionim rrotullues të mjetit. Është e nevojshme të shndërrohet rrotullimi i motorit në lëvizje të saktë të pjesëve të ndryshme të veglës së makinës, e cila mbështetet në trupin mekanik. Përbërësit kryesorë të trupit mekanik:
Shtrati / Korniza: Struktura bazë e veglës së makinës, e bërë zakonisht prej gize ose pllakë çeliku të salduar. Një shtrat i mirë ka ngurtësi të lartë dhe rezistencë të mirë ndaj dridhjeve, që është premisa për të siguruar saktësinë e përpunimit. (Makineri optike me dy linja dhe një të fortë me tre boshte)
Linear Guide / Way: "Gjurma" që drejton tryezën e punës dhe kokën e boshtit për të lëvizur në një drejtim specifik. Qendrat moderne të përpunimit përgjithësisht miratojnë udhëzues linearë rrotullues, të cilët kanë fërkim të vogël, saktësi të lartë dhe përgjigje të shpejtë. Veglat e makinerive me precizion të lartë do të përdorin udhëzues hidrostatikë me fërkim pothuajse zero.
Vidhosja e topit: Pjesa kryesore që konverton lëvizjen rrotulluese të servo motorit në lëvizjen lineare të tryezës së punës. Vidhosja e topit transmeton forcë përmes rrotullimit të topave të brendshëm të çelikut, me fërkim jashtëzakonisht të vogël dhe mund të arrijë saktësinë e pozicionimit në nivel mikron.
Boshti: Komponenti kryesor që shtrëngon mjetin dhe rrotullohet me shpejtësi të lartë. Saktësia (përfundimi) i boshtit ndikon drejtpërdrejt në saktësinë e përpunimit, dhe shpejtësia maksimale e boshtit përcakton shpejtësinë me të cilën mund të përpunoni. Boshtet me shpejtësi të lartë mund të arrijnë 40,000 rpm ose edhe më të larta. (Burimi i imazhit: Luoyi)
Sistemi 4: Sistemi i zbulimit dhe reagimit - Sytë e kontrollit me lak të mbyllur
Ky është një sistem shumë kritik për të cilin shumë fillestarë nuk dinë shumë. Sistemi CNC i thotë servo motorit të "rrotullojë 10 rrotullime", por si e di se motori në të vërtetë është rrotulluar saktësisht 10 rrotullime? A ka lëvizur mjeti në të vërtetë distancën që keni kërkuar? Ai mbështetet në sistemin e zbulimit dhe reagimit, funksioni i të cilit është të matë pozicionin aktual në kohë reale dhe ta kthejë atë në pajisjen CNC, duke e lejuar sistemin të korrigjojë automatikisht devijimin sipas gabimit.
Ky cikël i "lëshimit të udhëzimeve → ekzekutimit → zbulimit të vlerave aktuale → krahasimit të devijimeve → korrigjimit të instruksioneve" quhet kontroll me qark të mbyllur, i cili është mekanizmi kryesor për të siguruar saktësinë e CNC.
Ekzistojnë dy lloje të komponentëve të zbulimit që përdoren zakonisht:
Enkoder rrotullues: I instaluar në boshtin e servo motorit për të zbuluar këndin e rrotullimit të motorit. Meqenëse zbulon fundin e motorit dhe jo fundin e tryezës së punës, ka ende gabime të tilla si deformimi elastik i vidhos, i cili i përket kontrollit me unazë gjysmë të mbyllur. Shumica e qendrave të përpunimit miratojnë këtë skemë, dhe saktësia e pozicionimit është zakonisht ±0,005~0,01mm.
Shkalla lineare: E instaluar drejtpërdrejt pranë shiritit udhëzues të veglave të makinës për të matur zhvendosjen aktuale lineare të tryezës së punës. Për shkak se mat drejtpërdrejt pozicionin e tavolinës së punës, eliminon gabimet në lidhjet e transmetimit, si p.sh. vidhosja e topit, që i përkasin kontrollit me qark të plotë të mbyllur me saktësi më të lartë (deri në ±0,001 mm). Veglat e makinerive me precizion të lartë dhe veglat e makinës me precizion me pesë boshte janë përgjithësisht të pajisura me peshore lineare. (Shkalla lineare RENISHAW)
Sistemi 5: Sistemi i funksionit ndihmës - Mundësimi i veglës së makinës të "punojë"
Katër sistemet e para së bashku sigurojnë që mjeti të mund të lëvizë me saktësi. Por për të përfunduar me të vërtetë përpunimin, nevojiten një sërë funksionesh ndihmëse:
Ndërruesi automatik i mjeteve (ATC): Një nga karakteristikat më të rëndësishme të qendrave të përpunimit. Revista e veglave ruan mjete të shumta dhe manipuluesi përfundon automatikisht të gjithë procesin gjatë ndryshimit të veglave, zakonisht duke marrë vetëm disa sekonda. Kapaciteti i revistës së veglave varion nga 8 në më shumë se 100 vegla.
Sistemi i ftohjes: Gjatë përpunimit gjenerohet shumë nxehtësi midis veglës dhe pjesës së punës. Ftohësi është përgjegjës për ftohjen, lubrifikimin dhe heqjen e çipave. Metodat e zakonshme përfshijnë ftohjen e jashtme me spërkatje, ftohjen e brendshme (spërkatje direkt në zonën e prerjes përmes vrimës së qendrës së boshtit dhe mjetit), etj.
Sistemi Pneumatik/Hidraulik: Përdoret për veprime që kërkojnë forcë të madhe si p.sh. shtrëngimi i pjesëve të punës, veprimet e ndryshimit të veglave dhe lirimi i veglës së boshtit.
PLC (Kontrolluesi Logjik i Programueshëm): Pajisja CNC menaxhon vetëm kontrollin e lëvizjes, ndërsa një numër i madh i kontrolleve të sasisë së çelësit në veglën e makinës (ndërrimi i veglave, çelësi i ftohësit, kyçja mbrojtëse e derës, etj.) trajtohen nga PLC-ja e integruar. PLC dhe pajisja CNC bashkëpunojnë për të formuar një sistem të plotë kontrolli të veglave të makinerisë.
Rrjedha e sinjalit të pesë sistemeve thelbësore (kuptoni me një shikim)
Procesi i punës i të gjithë sistemit mund të kuptohet me një zinxhir sinjali: kjo është gjithçka që ndodh pas "shtypjes së fillimit të ciklit", një proces i saktë kontrolli me qark të mbyllur që përsëritet mijëra herë në sekondë.
Hyrje në markat kryesore të sistemit CNC
Pasi të kuptojmë rolin e pajisjes CNC, le të njihemi me markat kryesore në treg:
FANUC: Një markë japoneze me pjesën më të madhe të tregut global dhe shkallë jashtëzakonisht të lartë të zënies në fabrikat vendase. Sistemi është i qëndrueshëm dhe i besueshëm, me një ekosistem të plotë teknik, duke e bërë atë zgjedhjen e parë për mësimin e nivelit fillestar (shembuj të mëpasshëm të funksionimit në këtë seri do të fokusohen kryesisht në FANUC).
Siemens SINUMERIK: Një markë gjermane, konfigurimi kryesor i veglave të makinave të stilit evropian. SINUMERIK ONE është një sistem instalimi i mjeteve makinerike të nivelit të lartë me funksione të fuqishme dhe mbështetje të përsosur me pesë boshte, por kurba e të mësuarit është e pjerrët. Përdoret gjerësisht në fushat e automobilave vendase dhe të hapësirës ajrore.
Heidenhain TNC: Një markë gjermane e fokusuar në qendrat e përpunimit të bluarjes, me mbështetjen më të rafinuar të funksionit me pesë boshte dhe një reputacion të lartë në fushën e hapësirës ajrore dhe të kallëpeve precize.
Markat vendase janë zhvilluar me shpejtësi vitet e fundit, dhe përfaqësuesit kryesorë janë si më poshtë:
| Markë | Kompania e lidhur | Përparësitë kryesore | Pozicionimi në treg | Mbështetje me pesë boshte |
| Huazhong Lloji 9 | Huazhong CNC | CPU vendase, i pavarur dhe i kontrollueshëm | Zëvendësim i brendshëm në fund të mesëm në të ulët | Gjeneral |
| GSK | Guangzhou CNC | Avantazh në çmim, pajisje të plota mbështetëse | Makineri ekonomike ekonomike | Gjeneral |
| Kede GNC62 | Kede CNC | Lidhje me pesë boshte dhe përpunim i përbërë nga mulli rrotullues | Tregu i mesëm dhe i lartë | Mirë |
| Syntec | Teknologjia Syntec | Përputhshmëri e fortë CAM, ndërfaqe miqësore për përdoruesit | Fundi i mesëm, me rritjen më të shpejtë në fushën me pesë akse | Mirë |
Fokus i veçantë: Sistemi Syntec - Forca kryesore e Pesë Boshteve Vendore
Midis shumë sistemeve CNC vendase, Syntec ka performuar veçanërisht dukshëm në fushën e përpunimit me pesë boshte në vitet e fundit dhe është bërë një nga sistemet me shkallën më të lartë të instalimit të veglave të makinerive shtëpiake me pesë boshte.
Përparësitë thelbësore të Syntec janë: përputhshmëria jashtëzakonisht e fortë e softuerit CAM, duke mbështetur prodhimin pas përpunimit të pothuajse të gjithë softuerit të zakonshëm CAM; G-code është në thelb i pajtueshëm me sistemet CNC FANUC, ndërfaqja e funksionimit është e përshtatshme për fillestarët dhe kostoja e mësimit është më e ulët se ajo e sistemeve tradicionale evropiane dhe amerikane; në të njëjtën kohë, ai performon në mënyrë të qëndrueshme në funksionet kryesore të tilla si RTCP me pesë boshte dhe kontrolli i boshtit të veglave, gjë që është një arsye e rëndësishme pse një numër i madh i prodhuesve të mjeteve makinerike me pesë boshte zgjedhin Syntec si sistemin standard të konfigurimit.
Nëse ju ose kompania juaj po planifikoni të blini një vegël makine me pesë boshte, ose dëshironi të kuptoni statusin e zhvillimit të sistemeve shtëpiake, mund t'i kushtoni vëmendje sistemit Syntec, i cili gjithashtu ka burime të bollshme mësimore në internet. Në demonstrimet praktike të mëvonshme të kësaj serie, do të shqyrtojmë gjithashtu shtimin e shembujve të funksionimit të sistemit Syntec.
Përmbledhje e këtij neni
· Pajisja CNC: Truri, i cili lexon programe, kryen llogaritjet e interpolimit dhe lëshon udhëzime lëvizjeje
· Sistemi Servo: Muskujt, të cilët drejtojnë lëvizjen e saktë të çdo motori aksi
· Trupi mekanik: Skeleti, duke përfshirë shtratin, shiritin udhëzues, vidën me top dhe boshtin
#CNCMachineTools #CNCCoreSystems #FANUCSiemens #FiveAxisMachining #SyntecSystem #CNCTechnology #CNCMachining
