Umewahi kujiuliza nini kinatokea baada ya kubonyeza kitufe cha "Mzunguko wa Kuanza"? Unapobofya kitufe cha kijani cha "CYCLE START" kwenye paneli ya uendeshaji, chombo cha mashine huanza kusonga kulingana na programu. Mchakato wote unaonekana kuwa "wa kichawi" - lakini nyuma yake kuna mfumo mgumu sana unaoshirikiana: sehemu moja inasoma programu, nyingine inabadilisha maagizo kuwa mawimbi ya umeme, nyingine inaendesha motor kuzunguka, nyingine hugundua maoni ya msimamo kila wakati, na nyingine hudhibiti kipozezi na mabadiliko ya zana...
"Vipengele fulani" hivi ni mifumo mitano ya msingi ya zana za mashine za CNC. Kuelewa mifumo hii mitano sio tu kukidhi udadisi - wakati chombo cha mashine kinaharibika, unaweza kuhukumu takriban ni kiungo gani ambacho tatizo liko; unapojifunza maarifa ya kina, utakuwa na mfumo wazi wa kuelewa maudhui mapya.
Mfumo wa 1: Kifaa cha CNC (Kidhibiti cha CNC) - "Ubongo" wa Zana ya Mashine
(Chanzo cha picha: Siemens) Kifaa cha CNC ndicho kiini cha zana nzima ya mashine, ambayo ndiyo mara nyingi tunaiita "mfumo wa CNC" au kidhibiti cha CNC. Mchakato wake wa kufanya kazi ni kama ifuatavyo:
Kusoma programu: Soma programu ya NC kutoka kwa kumbukumbu, kadi ya CF au kiolesura cha mtandao
Kusimbua: Maagizo ya "Tafsiri" kama vile G-code na M-code kuwa data ambayo mfumo unaweza kuchakata ndani
Hesabu ya tafsiri: Kulingana na maagizo ya mwendo, hesabu ni kiasi gani kila mhimili unahitaji kusonga katika kila kitengo cha wakati (hii ndiyo hesabu ya msingi zaidi - kuoza "kutoka hatua A hadi uhakika B" hadi hatua ndogo isitoshe)
Kutoa maagizo ya udhibiti: Tuma kiasi cha harakati za kila mhimili kwa mfumo wa servo kwa njia ya ishara za umeme.
Kuratibu vitendaji saidizi: Dhibiti vitendaji vya msimbo wa M kama vile kasi ya spindle, mabadiliko ya zana na kipozezi
Kifaa cha CNC hakitekelezeki tu programu kwa urahisi, lakini pia hupokea maoni ya msimamo wa wakati halisi kutoka kwa kila mhimili na kurekebisha mikengeuko ya mwendo wakati wowote. Paneli ya uendeshaji na skrini ya kuonyesha ambayo kwa kawaida unaona kwenye zana ya mashine ni kiolesura cha mwingiliano wa kompyuta ya binadamu ya kifaa cha CNC - unaingiza programu, kurekebisha vigezo, na kuangalia kuratibu kupitia kiolesura hiki ili kuwasiliana na kifaa cha CNC.
Mfumo wa 2: Mfumo wa Servo - "Misuli" ya Chombo cha Mashine
Kifaa cha CNC hutoa maagizo ya "X-axis moves 0.001mm", lakini maagizo haya yanahitaji kubadilishwa kuwa mwendo halisi wa mitambo na mfumo wa servo. (Chanzo cha picha: FANUC)
Mfumo wa servo una sehemu mbili:
Hifadhi ya Servo: Hupokea mawimbi ya udhibiti yanayotumwa na kifaa cha CNC, huikuza, na kuibadilisha kuwa nishati ya umeme ili kuendesha gari. Ni sawa na "amplifier ya nguvu" ya usahihi.
Servo Motor: Hubadilisha nishati ya umeme kuwa mwendo wa mzunguko wa mitambo. Tofauti kati ya motor ya servo na motor ya kawaida ni kwamba motor ya servo ina encoder ya nafasi iliyojengwa, ambayo inaweza kudhibiti kwa usahihi pembe ya mzunguko, na kasi ya majibu yake ni ya haraka sana - inaweza kuanza, kuacha au kubadilisha kasi katika milliseconds.
Zana za mashine za CNC kawaida huwa na seti nyingi za mifumo ya servo:
Seva moja ya mlisho kwa kila mhimili wa X, mhimili wa Y, na mhimili wa Z: Hudhibiti msogeo wa zana na meza ya kufanya kazi.
Spindle servo: Inadhibiti kasi ya mzunguko wa spindle (zana)
Mtazamo wa servo ya spindle na servo ya kulisha ni tofauti kidogo: servo ya kulisha hufuata usahihi wa msimamo (kiasi cha harakati lazima kiwe sahihi), na servo ya spindle hufuata utulivu wa kasi (kasi lazima iwe mara kwa mara wakati wa kukata, na haiwezi kubadilika kutokana na mabadiliko katika nguvu ya kukata). Kwa zana za mashine za mhimili mitano, kuna seti mbili za ziada za mifumo ya servo ili kudhibiti shoka za mzunguko (A/B/C axes), na kunaweza kuwa na seti 5 hadi 6 za servo zinazofanya kazi kwa wakati mmoja.
Mfumo wa 3: Mwili wa Mitambo wa Chombo cha Mashine - Mifupa na Viungo
Gari ya servo hutoa mwendo wa mzunguko, lakini chombo cha mashine hufanya harakati za mstari na nafasi ya mzunguko wa chombo. Ni muhimu kubadili mzunguko wa magari katika harakati sahihi ya sehemu mbalimbali za chombo cha mashine, ambacho kinategemea mwili wa mitambo. Vipengele vya msingi vya mwili wa mitambo:
Kitanda/Fremu: Muundo wa msingi wa chombo cha mashine, kwa kawaida hutengenezwa kwa chuma cha kutupwa au bamba la chuma lililochochewa. Kitanda kizuri kina rigidity ya juu na upinzani mzuri wa vibration, ambayo ni msingi wa kuhakikisha usahihi wa usindikaji. (Mashine ya macho yenye mhimili-tatu na moja-ngumu)
Mwongozo wa Mstari / Njia: "Njia" inayoongoza kichwa cha meza ya kufanya kazi na kusongesha kuelekea upande maalum. Vituo vya kisasa vya uchakataji kwa ujumla huchukua miongozo ya kuviringisha laini, ambayo ina msuguano mdogo, usahihi wa juu na majibu ya haraka. Zana za mashine zenye usahihi wa hali ya juu zitatumia miongozo ya hydrostatic yenye msuguano karibu sufuri.
Screw ya Mpira: Sehemu ya msingi ambayo inabadilisha mwendo wa mzunguko wa motor ya servo kuwa harakati ya mstari wa meza ya kazi. Screw ya mpira hupitisha nguvu kupitia uviringishaji wa mipira ya ndani ya chuma, yenye msuguano mdogo sana, na inaweza kufikia usahihi wa uwekaji wa kiwango cha micron.
Spindle: Sehemu ya msingi inayobana chombo na kuzunguka kwa kasi ya juu. Usahihi (kukimbia) wa spindle huathiri moja kwa moja usahihi wa usindikaji, na kasi ya juu ya spindle huamua kasi ambayo unaweza kusindika. Spindles za kasi ya juu zinaweza kufikia 40,000 rpm au hata zaidi. (Chanzo cha picha: Luoyi)
Mfumo wa 4: Mfumo wa Kugundua na Maoni - Macho ya Udhibiti wa Kitanzi Iliyofungwa
Huu ni mfumo muhimu sana ambao wanaoanza wengi hawajui mengi kuuhusu. Mfumo wa CNC unaiambia servo motor "kuzunguka zamu 10", lakini inajuaje kwamba motor imezunguka hasa zamu 10? Je! zana imesonga umbali ulioomba? Inategemea mfumo wa ugunduzi na maoni, ambao kazi yake ni kupima nafasi halisi kwa wakati halisi na kuirejesha kwenye kifaa cha CNC, ikiruhusu mfumo kurekebisha kiotomatiki kupotoka kulingana na hitilafu.
Mzunguko huu wa "kutoa maagizo → kutekeleza → kugundua maadili halisi → kulinganisha mikengeuko → kurekebisha maagizo" inaitwa udhibiti wa kitanzi-funga, ambao ndio utaratibu wa msingi wa kuhakikisha usahihi wa CNC.
Kuna aina mbili za vifaa vya utambuzi vinavyotumika sana:
Kisimbaji cha Rotary: Imewekwa kwenye shimoni la gari la servo ili kugundua pembe ya mzunguko wa gari. Kwa kuwa hutambua mwisho wa injini badala ya mwisho wa inayoweza kufanya kazi, bado kuna makosa kama vile deformation ya elastic ya screw, ambayo ni ya udhibiti wa nusu-imefungwa-kitanzi. Vituo vingi vya utengenezaji hupitisha mpango huu, na usahihi wa nafasi kawaida ni ± 0.005 ~ 0.01mm.
Mizani ya Mstari: Imesakinishwa moja kwa moja kando ya reli ya mwongozo ya zana ya mashine ili kupima uhamishaji halisi wa mstari wa jedwali la kufanya kazi. Kwa sababu hupima moja kwa moja nafasi ya jedwali la kufanya kazi, huondoa hitilafu katika viungo vya maambukizi kama vile skrubu ya mpira, inayomilikiwa na udhibiti wa kitanzi kilichofungwa kwa usahihi wa juu zaidi (hadi ± 0.001mm). Zana za mashine za usahihi wa hali ya juu na zana za mashine za mihimili mitano kwa ujumla huwa na mizani ya mstari. (Kipimo cha mstari cha RENISHAW)
Mfumo wa 5: Mfumo wa Kazi Msaidizi - Kuwezesha Chombo cha Mashine "Kufanya kazi"
Mifumo minne ya kwanza kwa pamoja inahakikisha kuwa chombo kinaweza kusonga kwa usahihi. Lakini ili kukamilisha usindikaji kweli, safu ya kazi za msaidizi zinahitajika:
Kubadilisha Zana Kiotomatiki (ATC): Moja ya vipengele muhimu zaidi vya vituo vya machining. Jarida la zana huhifadhi zana nyingi, na kidhibiti kiotomatiki hukamilisha mchakato mzima wakati wa kubadilisha zana, kwa kawaida huchukua sekunde chache tu. Uwezo wa jarida la zana ni kati ya 8 hadi zaidi ya zana 100.
Mfumo wa Kupoeza: Joto nyingi hutolewa kati ya chombo na kifaa cha kufanya kazi wakati wa usindikaji. Kipozaji kinawajibika kwa kupoeza, kulainisha na kuondoa chip. Njia za kawaida ni pamoja na baridi ya nje ya dawa, baridi ya ndani (kunyunyizia moja kwa moja kwenye eneo la kukata kupitia shimo la spindle na kituo cha chombo), nk.
Mfumo wa Nyuma/Kihaidroli: Hutumika kwa vitendo vinavyohitaji nguvu kubwa kama vile kubana sehemu za kazi, vitendo vya kubadilisha zana na kutolewa kwa zana za kusokota.
PLC (Kidhibiti cha Mantiki Kinachoweza Kupangwa): Kifaa cha CNC hudhibiti tu udhibiti wa mwendo, huku idadi kubwa ya vidhibiti vya wingi wa swichi kwenye chombo cha mashine (mabadiliko ya zana, swichi ya kupozea, kufungana kwa mlango wa kinga, n.k.) hushughulikiwa na PLC iliyojengewa ndani. PLC na kifaa cha CNC hushirikiana kuunda mfumo kamili wa kudhibiti zana za mashine.
Mtiririko wa Mawimbi wa Mifumo Mitano ya Msingi (Elewa kwa Mtazamo)
Mchakato wa kufanya kazi wa mfumo mzima unaweza kueleweka kwa mlolongo wa ishara: hii ndiyo kila kitu kinachotokea baada ya "kushinikiza kuanza kwa mzunguko", mchakato sahihi wa udhibiti wa kufungwa ambao hurudia maelfu ya mara kwa pili.
Utangulizi wa Chapa Kuu za Mfumo wa CNC
Baada ya kuelewa jukumu la kifaa cha CNC, hebu tujue chapa kuu kwenye soko:
FANUC: Chapa ya Kijapani yenye hisa kubwa zaidi ya soko la kimataifa na kiwango cha juu sana cha umiliki katika viwanda vya ndani. Mfumo huo ni thabiti na wa kutegemewa, na mfumo ikolojia kamili wa kiufundi, na kuifanya kuwa chaguo la kwanza kwa ujifunzaji wa kiwango cha kuingia (mifano ya uendeshaji ifuatayo katika mfululizo huu itazingatia zaidi FANUC).
Siemens SINUMERIK: Chapa ya Ujerumani, usanidi mkuu wa zana za mashine za mtindo wa Uropa. SINUMERIK ONE ni mfumo wa usakinishaji wa zana za hali ya juu wenye uwezo wa kukokotoa na usaidizi kamili wa mhimili mitano, lakini mkondo wa kujifunza ni mwinuko. Inatumika sana katika uwanja wa magari ya ndani na anga.
Heidenhain TNC: Chapa ya Kijerumani inayoangazia vituo vya usagishaji, ikiwa na usaidizi bora zaidi wa mhimili mitano, na sifa ya juu katika uga wa anga na uga wa usahihi.
Chapa za ndani zimekua haraka katika miaka ya hivi karibuni, na wawakilishi wakuu ni kama ifuatavyo.
| Chapa | Kampuni inayohusishwa | Faida Kuu | Nafasi ya Soko | Msaada wa Mihimili Mitano |
| Aina ya 9 ya Huazhong | Huazhong CNC | CPU ya ndani, huru na inayoweza kudhibitiwa | Mwisho wa kati hadi chini, uingizwaji wa ndani | Mkuu |
| GSK | Guangzhou CNC | Faida ya bei, vifaa kamili vya kusaidia | Zana za mashine za kiuchumi | Mkuu |
| Kede GNC62 | Kede CNC | Uunganisho wa mhimili-tano na usindikaji wa mchanganyiko wa kinu | Soko la kati hadi la juu | Nzuri |
| Syntec | Teknolojia ya Syntec | Utangamano thabiti wa CAM, kiolesura cha kirafiki | Katikati ya mwisho, inayokua kwa kasi zaidi katika uga wa mhimili mitano | Nzuri |
Kuzingatia Maalum: Mfumo wa Syntec - Nguvu Kuu ya Mihimili Mitano ya Ndani
Miongoni mwa mifumo mingi ya ndani ya CNC, Syntec imefanya kazi kwa ufasaha hasa katika uga wa uchakataji wa mhimili mitano katika miaka ya hivi karibuni na imekuwa mojawapo ya mifumo iliyo na kiwango cha juu zaidi cha usakinishaji wa zana za mashine za ndani za mhimili mitano.
Faida kuu za Syntec ni: upatanifu mkubwa sana wa programu ya CAM, inayosaidia matokeo ya baada ya kuchakata karibu programu zote kuu za CAM; Msimbo wa G kimsingi unaendana na mifumo ya FANUC CNC, kiolesura cha utendakazi kinafaa kwa watumiaji wanaoanza, na gharama ya kujifunza ni ndogo kuliko ile ya mifumo ya kitamaduni ya Uropa na Amerika; wakati huo huo, hufanya kazi kwa uthabiti katika vitendaji muhimu kama vile RTCP ya mhimili mitano na udhibiti wa mhimili wa zana, ambayo ni sababu muhimu kwa nini idadi kubwa ya watengenezaji wa zana za mashine za mhimili mitano kuchagua Syntec kama mfumo wa usanidi wa kawaida.
Ikiwa wewe au kampuni yako inapanga kununua zana ya ndani ya mhimili mitano, au unataka kuelewa hali ya maendeleo ya mifumo ya ndani, unaweza kuzingatia mfumo wa Syntec, ambao pia una nyenzo nyingi za kujifunza mtandaoni. Katika maonyesho ya utendakazi yanayofuata ya mfululizo huu, tutazingatia pia kuongeza mifano ya uendeshaji ya mfumo wa Syntec.
Muhtasari wa Kifungu hiki
· Kifaa cha CNC: Ubongo, ambao husoma programu, hufanya hesabu za tafsiri, na kutoa maagizo ya mwendo.
· Mfumo wa Servo: Misuli, ambayo huendesha harakati sahihi ya kila motor mhimili
· Mwili wa Mitambo: Mifupa, ikiwa ni pamoja na kitanda, reli ya mwongozo, skrubu ya mpira na spindle
#CNCMachineTools #CNCCoreSystems #FANUCSiemens #FiveAxisMachining #SyntecSystem #CNCTechnology #CNCMachining
