Kako rade i rade CNC strojevi

Aktualni stupanj razvoja tehnološkog napretka, u kombinaciji s visokom potrošnjom i odgovarajućom potražnjom, postavlja nove i nove standarde za razne industrije u pogledu količine i kvalitete njihovih proizvoda. Danas potrebne količine više se ne mogu osigurati bez pribjegavanja potpunoj automatizaciji.

Kao rezultat toga, jedna od glavnih inovacija prošlog desetljeća bila je široka primjena strojeva za rezanje metala s CNC — numerički upravljani strojevi za rezanje metala.

Zadatak povećanja učinkovitosti strojogradnje može se riješiti na temelju potpune mehanizacije i automatizacije proizvodnih procesa, poboljšanja strukture parka opreme za obradu metala, uvođenjem programiranih strojeva, industrijskih robota, automatskih linija i kompleksa, tj. sposobnost brze promjene opreme pri prelasku na različite vrste proizvoda.

Industrijski robot (automatski manipulator s programiranim upravljanjem) je automatski stroj (stacionarni ili mobilni) koji se sastoji od izvršnog uređaja u obliku manipulatora s nekoliko stupnjeva pokretljivosti i reprogramabilnog uređaja za programsko upravljanje za obavljanje motoričkih i upravljačkih funkcija u proizvodnom procesu.

Više o robotima:

Klasifikacija industrijskih robota

Vrste industrijskih robota u suvremenoj proizvodnji

Automatizacija upravljanja bilo kojim objektom sastoji se u podređivanju kretanja ovog objekta određenim zahtjevima, jamčeći najbolju izvedbu njegove namjene. Ova organizacija kretanja objekta provodi se pomoću automatskih upravljačkih uređaja - upravljačkih strojeva koji uključuju sustave programskog upravljanja.

Programirano upravljanje sastoji se u činjenici da su potrebni načini kretanja svakog kontroliranog objekta unaprijed izračunati i zabilježeni u odgovarajućim uređajima za pohranu informacija - memorijskim organima. Proces upravljanja svodi se na reprodukciju kretanja objekta snimljenih ovim programom.

Kontrola programa — upravljanje sustavima koji omogućavaju brzi prijelaz na bilo koji program rada unošenjem ili ispisivanjem uvjetne šifre na nosaču programa, s kojim se unosi u upravljački uređaj.

Numeričko upravljanje strojem — upravljanje obradom strojnog dijela prema upravljačkom programu (NC), u kojem su podaci navedeni u digitalnom obliku.

Digitalni sustavi upravljanja (CNC) izgrađeni su na temelju hardvera i softvera, usmjereni na korištenje mikroprocesora i suvremenih mikroračunala s perifernom opremom, na korištenje brzog automatiziranog električnog pogona koji omogućuje reprodukciju softverskih putanja kretanja, kao i računalno projektiranje, priprema i otklanjanje pogrešaka sustava i aplikacijskog softvera.

Vanjski pogled na WinPCNC model CNC jedinice

Dakle, CNC (numeričko upravljanje) je zapravo kompjuterizirani sustav za upravljanje mehanizmima alatnog stroja, koristeći određene naredbe stroja za obavljanje određenih zadataka. Ova je tehnologija omogućila mnogim tvrtkama da dramatično povećaju svoje proizvodne kapacitete i istovremeno smanje troškove svojih proizvoda.

Programiranje redoslijeda i načina rada CNC stroja provodi se pomoću skupova posebnih funkcija i algoritama razumljivih digitalnom upravljačkom sustavu. Količina i kvaliteta naredbi koje se daju upravljačkom sustavu, kao i karakteristike programiranja svakog stroja, ovise kako o profesionalnosti operatera tako io mogućnostima pojedinog stroja, koje u početku mogu biti ograničene njegovim dizajnom.

Mnogi ruteri, na primjer, omogućuju programiranje kretanja radnog alata, ali u isto vrijeme uopće ne dopuštaju kretanje radnog stola. Drugi strojevi omogućuju više programabilnih radnji, tako da operater ima više kontrolne sobe. Ponekad se od operatera traži samo da na vrijeme mijenja izratke i prati istrošenost radnog alata, a program će se pobrinuti za ostalo.

Uređaj CNC strojeva

Dizajn CNC stroja uključuje nekoliko blokova, od kojih svaki, kao dio cjeline, ima svoju funkcionalnu svrhu. Mogu postojati dodatne jedinice koje uvode pojedinačne karakteristike u jedinični sustav. Pretpostavimo da CNC tokarski stroj ima sljedeće osnovne komponente: postolje, postolje, naslon za glavu, tekućinu za rep, glavu rezača, pogone zupčanika, senzor navoja, upravljačku ploču.

Baza je lijevani pravokutni dio na koji se postavlja krevet i koji stroju daje čvrstoću i otpornost na vibracije. Krevet je glavni dio tokarilice, koji ujedinjuje sve njegove komponente i mehanizme. Sastoji se od para zidova kruto povezanih poprečnim elementima.

Na krevetu se nalaze vodilice, osim toga, ovdje su fiksirani mjenjač i stražnji dio. Rep i oslonac s pregačom mogu se kretati duž vodilica, ovisno o vrsti radnog alata. U glavi vretena nalazi se ležaj, zahvaljujući ovom dizajnu, obradak je fiksiran i rotiran.

Automatska glava za rezanje podrazumijeva sekvencijalnu ugradnju alata za rezanje u radni položaj. Pogonski zupčanici glavnog kretanja, poprečni i uzdužni prijenos.

Elektromotori prenose rotaciju rotora, koja se zahvaljujući sfernim vijcima pretvara u linearno kretanje blokova. Rep drži središte obratka koji se obrađuje. Senzor slavine nalazi se na ladici. Upravljačka ploča dizajnirana je za udobnost operatera i praćenje procesa. Može postojati nekoliko upravljačkih ploča.

Programiranje pogona s fiksnim vretenom svodi se na uključivanje, isključivanje i uključivanje odgovarajućih kontaktora.Da biste to učinili, dovoljno je snimiti signal naredbi «on» i «off».

Kontrola brzine glavnih vretena najčešće je potrebna kako bi se osiguralo da se metal obrađuje optimalnom brzinom rezanja. U tom slučaju potrebno je podesiti kutnu brzinu tako da obodna brzina kojom se izvodi rezanje ima stalnu optimalnu vrijednost.

Programiranje upravljanja dodavačima mnogo je važniji i složeniji zadatak, jer osigurava izvedbu glavne funkcije stroja - oblikovanje oblika proizvoda.

Standardni koordinatni sustav CNC alatnih strojeva

Funkcionalni dijagram upravljanja CNC strojem

Shema implementacije CNC algoritama NC klase (SNC).

Arhitektura sustava Alana Bradleya PCNC-1 s CNC-om

Prednosti CNC strojeva

Glavna i očita prednost CNC stroja, u usporedbi s konvencionalnim strojevima, je najviša razina automatizacije proizvodnje, koja minimalizira ljudsku intervenciju u procesu proizvodnje dijelova.

Po definiciji, CNC stroj je sposoban raditi autonomno i gotovo neprekidno, bez umora 24 sata dnevno, a kvaliteta proizvoda neće pasti zbog toga. Da je posao obavljala osoba, bila bi umorna, bilo bi potrebno promijeniti tokarski stroj, sveprisutni ljudski faktori, greške itd. Ovoga ovdje nema. Rukovatelj samo priprema stroj za rad, postavlja i skida dijelove, podešava alat. Na ovaj način jedna osoba može upravljati s nekoliko strojeva.

Uz to treba istaknuti najveću fleksibilnost CNC strojeva. Za proizvodnju različitih dijelova operater samo treba promijeniti program rada stroja.Osim toga, program je uvijek spreman za pokretanje neograničen broj puta, pri čemu se program ne mora svaki put uređivati.

Visoka točnost i ponovljivost više ne ovisi o obučenosti operatera, već o kvaliteti korištenog programa. To je veliki plus u usporedbi s konvencionalnim strojevima za rezanje metala, koji omogućuju proizvodnju tisuća dijelova identičnog oblika i kvalitete, a bez smanjenja kvalitete.

Neki se dijelovi ne mogu izraditi ručno na konvencionalnom stroju zbog složenosti ili skupoće, a na CNC stroju samo je stvar odabira pravog programa. Kao rezultat toga, CNC strojevi omogućuju brzo i učinkovito dobivanje dijela gotovo svake složenosti i načelno u bilo kojoj količini. Postoji samo jedan uvjet — dio koji se proizvodi mora biti unaprijed dizajniran pomoću računala.

Vidi također:

Električni pogoni za CNC strojeve

Elektro oprema za CNC bušilice

Električna oprema CNC tokarilica