L'invention d'un entraînement mécanique a permis de libérer une personne du travail physique, mais le contrôle s'effectuait manuellement. Le développement de la production a conduit à l'automatisation. Au milieu de notre siècle, un système s'était développé : ACS - un système de contrôle automatique de type mécanique, c'est-à-dire Le programme de contrôle est mis en œuvre sous la forme d'analogues réels.

Poings (boîte à musique) :

Les supports de stockage physiques présentent 2 inconvénients :

Les informations d'un dessin de pièce passent du numérique à l'analogique sous la forme d'une surface courbe complexe ; cette transformation est associée à la perte d'informations, et cette forme matérielle est associée à l'usure du programme porteur.

Il est nécessaire de réaliser des programmes porteurs en métal avec une grande précision, et d'arrêter l'équipement pendant une longue période pour procéder à son réglage.

Systèmes de contrôle électronique numérique :

CNC - un tel système dans lequel le programme des pièces mobiles et les technologies de commande sont transmis à l'ordinateur de contrôle sous forme de codes alphabétiques numériques.

Tout au long du processus de préparation du transfert d'informations, le système CNC ne traite que numérique sa forme.

Ce formulaire d'information vous permet d'appliquer tous moyens modernes technologie des microprocesseurs, c'est-à-dire automatisez la préparation du programme lui-même et modifiez rapidement le contrôle du programme. Réinitialisation à nouveau programme La machine CNC prend 1 à 2 minutes.

La direction générale du progrès moderne est le remplacement de toute fourrure. systèmes électroniques et la création d’un champ numérique unique.

Structurellement, la CNC est une unité électronique autonome, composée de : BTK - bloc de commandes technologiques ; MP - le microprocesseur contrôle deux coordonnées (actuellement jusqu'à 20).

Il y a:

NC(Contrôle numérique) - commande numérique ; système avec lecture image par image de bandes de papier perforées.

SNC (Stored Numeral Contral) - programme stocké ; La commande de contrôle est lue une seule fois et des cycles de traitement sont effectués à l'aide de celle-ci.

CNC (Computer NC) est un appareil CNC doté d'un ordinateur intégré qui peut simultanément stocker plusieurs dizaines de programmes, les corriger et les éditer.

DNC (Director NC) - contrôle direct de la machine depuis un ordinateur. Gestion de l'ordre des opérations, de toute la zone.

HNC(Handed NC) - contrôle logiciel opérationnel ; saisie manuelle des données sur le panneau de commande.

Par principe contrôle de mouvement Il existe 3 groupes d'équipements :

Grâce à un système de positionnement CNC, l'outil est automatiquement contrôlé de point en point, tout au long du parcours de mise en œuvre. traitement : (perceuses).

Avec système de contournage CNC ; le mouvement le long d'une trajectoire complexe se produit en continu (fraiseuses).

équidistant

AVEC système combiné La CNC combine 1 et 2 systèmes de contrôle, donc le plus cher.

Par nombre d'outils utilisés on distingue les machines :

Avec un seul outil

Multi-outil avec RG (tourelle de contrôle d'outils) jusqu'à 12 pièces.

Polyvalent;

équipé de spécial magasin d'outils et manipulateur pour changer d'outils (de 12 à 80-120 pcs.)

Indexation de machines CNC :

Commande C-cyclique.

F1 - indexation numérique, machine. équipé de dispositifs simples, les informations sont lisibles sur l'écran (peu utilisé).

CNC position F2.

Contour F3.

F4-combiné, également utilisé dans la désignation :

R-CNC avec un revolver.

M-CNC avec magasin d'outils (l'indication de précision est conservée)

P.V.A. (P - précision accrue, B - haute précision, A - haute précision spéciale)

La principale caractéristique technologique des machines CNC est qu'une forte concentration de traitement se produit sur une machine sur un même lieu de travail. Par conséquent, le nombre d'opérations est réduit de 10 à 15 fois, l'ensemble du processus technologique est réalisé en 2 à 3 opérations et la durée des opérations est réduite de plusieurs heures.

Ces caractéristiques imposent des conditions d'organisation supplémentaires pour les machines CNC. Aujourd'hui, 15 à 20 % du parc est constitué de machines CNC.

Limitation de l’utilisation de la CNC : équipements coûteux avec une mécanique et une électronique complexes. Dans la production moderne - 15 à 20 % du parc de machines CNC.

Fonctions avec adresse g- sont appelés préparatoire, ils déterminent les conditions de fonctionnement de la machine associées à la programmation de la géométrie du mouvement de l'outil. Une description détaillée des codes G peut être trouvée dans le chapitre Code ISO à 7 bits.

Dans ce chapitre, nous examinerons en détail le but des fonctions auxiliaires.

Fonctions avec adresse M.- sont appelés auxiliaire(de l'anglais : Divers) et sont conçus pour contrôler divers modes et appareils de la machine.

Les fonctions auxiliaires peuvent être utilisées seules ou en conjonction avec d'autres adresses, par exemple le bloc ci-dessous installe l'outil numéro 1 dans la broche.

N10 T1 M6, où

T1– outil numéro 1 ;
M6– changement d'outil ;

DANS dans ce cas Sous la commande M6 ​​sur le support CNC se trouve tout un ensemble de commandes qui assurent le processus de remplacement de l'outil :

Déplacer l'outil vers la position de changement ;
- éteindre la vitesse de broche ;
- déplacer l'outil installé dans le magasin ;
- remplacement des outils ;

L'utilisation de codes M est autorisée dans les cadres avec mouvement d'outil, par exemple dans la ligne en dessous, le refroidissement s'allumera (M8) simultanément au début du mouvement de la fraise.

N10 X100 Y150 Z5 F1000 M8

Les codes M qui allument n'importe quel appareil de la machine ont un code M associé qui éteint cet appareil. Par exemple,

M8– allumer le refroidissement, M9– éteignez le refroidissement ;
M3– allumer la vitesse de broche, M5– coupez la vitesse ;

Il est permis d'utiliser plusieurs commandes M dans une seule image.

Ainsi, plus une machine possède d'appareils, plus de commandes M seront impliquées dans son contrôle.

Classiquement, toutes les fonctions auxiliaires peuvent être divisées en standard Et spécial. Des fonctions auxiliaires standards sont utilisées par les fabricants de CNC pour piloter les dispositifs présents sur chaque machine (broche, refroidissement, changement d'outil, etc.). Alors que les programmes spéciaux programment des modes sur une machine spécifique ou un groupe de machines d'un modèle donné (marche/arrêt de la tête de mesure, serrage/desserrage des axes rotatifs).

L'image ci-dessus montre la broche rotative d'une machine-outil multi-axes. Pour augmenter la rigidité lors du traitement positionnel, la machine est équipée de pinces à axe rotatif, qui sont contrôlées par des codes M : M10/M12– activer les pinces pour les axes A et C. M11/M13– éteignez les pinces. Sur d'autres équipements, le constructeur de la machine peut configurer ces commandes pour contrôler d'autres appareils.

Liste des commandes M standard

Le constructeur de la machine décrit les fonctions auxiliaires spéciales dans la documentation technique correspondante.

Dans l'usine où ils travaillent diverses machines avec numérique contrôlé par programme, de nombreux logiciels différents sont utilisés, mais dans la plupart des cas, tous les logiciels de contrôle utilisent le même code de contrôle. Les logiciels pour machines amateurs sont également basés sur un code similaire. Dans la vie de tous les jours, on l'appelle " g-code" Ce matériel présente informations générales par G-code.

G-code est le nom conventionnel du langage de programmation des appareils CNC (Computer Numerical Control). Il a été créé par l’Electronic Industries Alliance au début des années 1960. La révision finale a été approuvée en février 1980 sous le nom de norme RS274D. Le Comité ISO a approuvé le G-code comme norme ISO 6983-1:1982, le Comité d'État pour les normes de l'URSS - comme GOST 20999-83. Dans la littérature technique soviétique, le code G est désigné comme code ISO-7 bits.

Les fabricants de systèmes de contrôle utilisent le G-code comme sous-ensemble de base du langage de programmation, l’étendant à leur guise.

Un programme écrit en G-code a une structure rigide. Toutes les commandes de contrôle sont combinées en cadres - des groupes constitués d'une ou plusieurs commandes. Le bloc se termine par un caractère de saut de ligne (LF/LF) et comporte un numéro, à l'exception du premier bloc du programme. La première trame ne contient qu'un seul caractère "%". Le programme se termine par la commande M02 ou M30.

Les commandes de base (dans la norme appelées préparatoires) du langage commencent par la lettre G :

• mouvement des parties actives de l'équipement à une vitesse donnée (linéaire et circulaire ;
• effectuer des séquences typiques (telles que l'usinage de trous et de filetages) ;
• gestion des paramètres d'outils, des systèmes de coordonnées et des plans de travail.

Tableau récapitulatif des codes :

Tableau des commandes de base :

Tableau des codes technologiques :

Les commandes du langage technologique commencent par la lettre M. Elles comprennent des actions telles que :

• Changer d'outil
• Allumer/éteindre la broche
• Activer/désactiver le refroidissement
• Appeler/terminer le sous-programme

Équipes auxiliaires (technologiques):

Les paramètres de commande sont spécifiés en lettres de l'alphabet latin :

J'aimerais vous parler de mon projet pour avoir votre avis là-dessus. Les critiques et suggestions éclairées sont accueillies à bras ouverts. S'il y a de l'intérêt, j'écrirai une série d'articles sur la façon dont le projet a été créé et partagerai une partie de mon expérience. Alors, commençons.

Récemment, l'idée est venue de créer un système complètement projet ouvert une plate-forme universelle à 3 coordonnées qui peut exécuter les fonctionnalités d'une imprimante 3D et d'une fraiseuse pour le traitement du plastique et bien plus encore. La plateforme est construite sur type modulaire. Cela signifie qu'il dispose d'entraînements et d'outils de chariot entièrement interchangeables. Nous avons appelé cette chose « Rraptor Platform ». À l'avenir, je fournirai un certain nombre d'images et de photographies de modèles de conception et de ce qui a déjà été mis en œuvre.

Voici ce qui s'est passé en réalité. Et oui. La vis à la coordonnée Y n'est pas sécurisée

Voyons ce que signifie la modularité dans le contexte d'un projet. Par exemple, nous souhaitons nous procurer une imprimante 3D : nous installons les lecteurs appropriés + une unité d'impression (3 unités peuvent être installées en même temps) - et c'est tout. Nous pouvons imprimer nos propres pièces. Par raisons diverses Pour l'impression sur la plate-forme, des transmissions à crémaillère et pignon avec moteur pas à pas sont utilisées.

Le modèle montre un entraînement à crémaillère installé sur la coordonnée Y

Ou alors il fallait fraiser quelque chose. Ensuite, nous installerons des entraînements vis-écrous avec un moteur à bille NEMA23 et une fraise. Prêt! Nous avons expérimenté différentes vis. En commençant par la « ferme collective », comme une épingle à cheveux ordinaire, et en terminant par des vis à billes de haute qualité. Possibilité d'installation sur la plateforme divers types des vis Cela dépend du budget de la machine. Les options de broches de fraisage vont également des forets standards à notre version d'une broche petite et compacte pour le fraisage du plastique (qui n'en est encore qu'au stade d'étirage). Pour le moment, dans nos tests, nous utilisons une perceuse sur support en aluminium d'une puissance de 650W.

Voici une fraiseuse plastique pour vous

Il se plie également

Comme je l'ai dit plus haut, nous souhaitons rendre le projet ouvert aux développeurs tiers. Rendre tous les dessins et brevets accessibles au public, y compris les logiciels. Mais plus là-dessus plus tard.

Le prochain élément important du projet est l’unité de contrôle. Tous les éléments électroniques s'y trouvent. Sans entrer dans les détails de ce qui s'y trouve (comme je l'ai déjà dit, il y aura de l'intérêt - je décrirai tout dans des articles séparés), je noterai sa principale caractéristique. Cette unité de contrôle peut « piloter » plusieurs plates-formes simultanément. Cela vous permettra de créer une petite infrastructure d'appareils (ou plutôt de plates-formes) qui remplissent diverses fonctions, en les contrôlant de manière centralisée (probablement un mot fort, mais quand même...). Le bloc est également modulaire. Son remplissage varie. Vous pouvez ajouter diverses interfaces de communication : wi-fi, Bluetooth, Ethernet, etc. Selon vos envies.

Photo du boîtier de l'unité de commande

Le logiciel est une épopée à part. Nous l'avons écrit (et l'écrivons) avec table rase. Absolument tout, des algorithmes de rotation pas à pas à l'application sur un smartphone Android, est notre travail. Je ne dis pas que nous avons trouvé quelque chose d'innovant et de nouveau. Bien que principales différences il existe des analogues (par exemple, le firmware Marlin). Je veux juste souligner que nous avons pris le projet et l'idée dans son ensemble très au sérieux. Et j’espère que nous pourrons le mettre pleinement en œuvre. À savoir, produire en masse de telles plates-formes.

C'est notre premier prototype. Nous avons réalisé un traceur basé sur celui-ci pour les tout premiers tests

Même s'il nous faut encore passer à la production de masse et combler les lacunes en mécanique et en logiciel. Néanmoins, nous avons déjà une certaine expérience.

Première série de 5 pièces

J'espère (ou plutôt j'en suis sûr) que vos retours, opinions et commentaires nous aideront. Malheureusement, il est tout simplement irréaliste de décrire et de montrer de nombreux détails du projet dans un seul article. Mais nous devons commencer quelque part.

Merci pour votre attention.

Description de la présentation Capacités technologiques et avantages des machines CNC Conférence sur diapositives

Capacités technologiques et avantages des machines CNC Cours 3 informations générales sur les systèmes de contrôle. Structure de la machine CNC et du système CNC. Avantages des machines CNC. Recommandations pour augmenter l'efficacité de l'utilisation des machines CNC. Classification des systèmes CNC : systèmes d'affichage numérique, systèmes de position, de contour, combinés (mixtes). Désignation du type d'appareil CNC. Désignation du modèle de machine CNC. Systèmes CN, CNC, SNC, HNC, DNC ; Systèmes CNC en boucle ouverte, en boucle fermée et à réglage automatique.

Informations générales sur les systèmes de contrôle et les machines CNC Le contrôle d'une machine-outil est généralement compris comme un ensemble d'influences sur ses mécanismes, garantissant que ces mécanismes exécutent le cycle de traitement technologique. Un système de contrôle est un dispositif ou un ensemble de dispositifs qui met en œuvre ces influences. Contrôle manuel - la décision d'utiliser certaines influences des éléments du cycle de travail est prise par une personne - l'opérateur de la machine. L'opérateur, sur la base des décisions prises, active les mécanismes appropriés de la machine et définit les paramètres de leur fonctionnement. Opérations Contrôle manuel effectué à la fois sur des universels non automatiques et machines spécialisées à des fins diverses, et sur machines automatiques. Dans les machines automatiques, la commande manuelle est utilisée pour mettre en œuvre des modes de réglage et des éléments spéciaux du cycle de travail. Ici, la commande manuelle est souvent combinée à un affichage numérique des informations provenant des capteurs de position des actionneurs.

Le contrôle automatique signifie que les décisions concernant l'utilisation des éléments du cycle de travail sont prises par le système de contrôle sans la participation de l'opérateur. Il émet également des commandes pour allumer et éteindre les mécanismes de la machine et contrôle son fonctionnement. Un cycle de traitement est un ensemble de mouvements des parties actives d'une machine qui sont répétés lors du traitement de chaque pièce. L'ensemble des mouvements des pièces travaillantes dans le cycle de fonctionnement de la machine est effectué dans un certain ordre, c'est-à-dire selon le programme. Un algorithme est une méthode pour atteindre un objectif (résoudre un problème) avec une description sans ambiguïté de la procédure pour sa mise en œuvre. Par objectif fonctionnel contrôle automatique sont divisés comme suit : contrôle de cycles de traitement à répétition constante (par exemple, contrôle de machines à agrégats qui effectuent des opérations de fraisage, de perçage, d'alésage et de filetage en mettant en œuvre des cycles de mouvement de têtes motrices multibroches) ; contrôle de cycles automatiques variables, qui sont définis à l'aide de modèles de matériaux analogiques individuels pour chaque cycle (copieurs, jeux de cames, systèmes d'arrêt, etc.). Un exemple de contrôle cyclique des machines-outils (CPU) sont les systèmes de contrôle des tours à copier et des fraiseuses , tours automatiques multibroches, etc. ;

Commande numérique (CNC), dans laquelle le programme est spécifié sous la forme d'un ensemble d'informations enregistrées sur l'un ou l'autre support. Les informations de contrôle des machines CNC sont discrètes et leur traitement pendant le processus de contrôle est effectué à l'aide de méthodes numériques. Contrôle de programme cyclique (CPU) Le système de contrôle de programme cyclique (CPU) vous permet de programmer partiellement ou totalement le cycle de fonctionnement de la machine, le mode d'usinage et le changement d'outil, ainsi que de régler (à l'aide du réglage préalable des butées) l'ampleur du mouvement du organes exécutifs de la machine. Il s'agit d'un système de contrôle analogique en boucle fermée qui présente une flexibilité assez élevée, c'est-à-dire qu'il permet de modifier facilement la séquence de mise en marche des équipements (électriques, hydrauliques, pneumatiques, etc.) qui contrôlent les éléments du cycle.

Schéma fonctionnel d'un dispositif de contrôle de programme cyclique 1 – bloc de configuration du programme, 2 – bloc d'entrée de programme pas à pas, 3 – bloc de contrôle du cycle machine, 4 – bloc de conversion du signal de commande. 5, 6 - entraînements des organes exécutifs de la machine, électro-aimants, accouplements, etc., 7 - capteur de retour A partir du bloc 1, les informations pénètrent dans le circuit d'automatisation. Le circuit d'automatisation (généralement réalisé à l'aide de relais électromagnétiques) coordonne le fonctionnement du programmateur de cycle avec les actionneurs de la machine et le capteur de retour ; renforce et multiplie les équipes ; peut exécuter un certain nombre de fonctions logiques (par exemple, assurer l'exécution de boucles standard). Du bloc 3, le signal va à actionneur où les actionneurs 5, 6 assurent l'exécution des commandes spécifiées par le programme. Le capteur 7 surveille la fin du traitement et, via le bloc 4, donne l'ordre au bloc 2 d'activer l'étape suivante du programme.

Dans les dispositifs de contrôle cyclique, sous forme numérique, le programme contient des informations uniquement sur les modes de cycle et de traitement, et l'ampleur du mouvement des organes de travail est définie en ajustant les butées. Les avantages du système CPU sont la facilité de conception et de maintenance, ainsi que le faible coût. L'inconvénient est la pénibilité du réglage dimensionnel des butées et des cames. Il est conseillé d'utiliser des machines CNC dans des conditions de production en série, à grande échelle et en masse de pièces de formes géométriques simples. Les systèmes CPU sont équipés de tourelles de tournage, de tournage-fraisage, de perceuses verticales, de machines à agrégats, de robots industriels (IR), etc.

Commande numérique (CNC) La commande numérique (CNC) d'une machine-outil fait référence au contrôle, selon un programme spécifié dans un code alphanumérique, du mouvement des organes exécutifs de la machine, de la vitesse de leur mouvement, de la séquence du cycle de traitement , le mode de coupe et diverses fonctions auxiliaires. Sur la base des réalisations de la cybernétique, de l'électronique, de l'informatique et de l'ingénierie des instruments, des systèmes de contrôle de programme fondamentalement nouveaux ont été développés - des systèmes CNC, largement utilisés dans la construction de machines-outils. Dans ces systèmes, l'ampleur de chaque course du corps exécutif de la machine est spécifiée à l'aide d'un nombre. Chaque unité d'information correspond à un mouvement discret de l'organe exécutif d'une certaine quantité, appelée résolution du système CNC ou valeur de l'impulsion. Dans certaines limites, l'actionneur peut être déplacé de n'importe quel multiple de la résolution.

Dans les systèmes CNC, depuis la préparation d'un programme de contrôle jusqu'à son transfert vers les parties actives de la machine, nous traitons uniquement des informations sous forme numérique (discrète) obtenues directement à partir du dessin de la pièce. La trajectoire de mouvement de l'outil de coupe par rapport à la pièce en cours de traitement dans les machines CNC est représentée comme une série de ses positions successives, chacune étant déterminée par un nombre. Toutes les informations du programme de contrôle (dimensionnelles, technologiques et auxiliaires) nécessaires au contrôle du traitement de la pièce, présentées sous forme de texte ou de tableau à l'aide de symboles (chiffres, lettres, symboles), sont codées (code ISO -7 bits) et saisies dans la mémoire du système de contrôle depuis l'ordinateur ou directement à l'aide des touches du panneau de commande. Le dispositif CNC convertit ces informations en commandes de contrôle pour les actionneurs de la machine et contrôle leur exécution. Par conséquent, dans les machines CNC, il est devenu possible d'obtenir des mouvements complexes de ses organes de travail non pas grâce à des connexions cinématiques, mais grâce au contrôle de mouvements coordonnés indépendants de ces organes de travail selon un programme spécifié sous forme numérique. Dans les conditions de production en série, à petite échelle et unique, réduction du temps de préparation de la production de 50 à 75 %, réduction de la durée totale du cycle de traitement de 50 à 60 %, réduction des coûts de conception et de fabrication des équipements technologiques de 30 à 85 %.

Le dispositif CNC est conçu pour émettre des actions de contrôle sur les parties actives de la machine conformément au programme de contrôle entré dans le bloc de saisie et de lecture des informations. Le bloc de commandes technologiques est utilisé pour contrôler l'automatisation cyclique de la machine, composé principalement d'éléments exécutifs tels que démarreurs, accouplements électromagnétiques, solénoïdes, fins de course et fins de course, pressostats, etc., permettant l'exécution de diverses commandes technologiques (changement d'outil , commutation de la vitesse de rotation de la broche, etc.), ainsi que divers verrouillages pendant le fonctionnement de la machine.

L'unité d'interpolation est un dispositif informatique spécialisé (interpolateur) qui forme une trajectoire d'outil partielle entre deux ou plusieurs points spécifiés dans le programme de contrôle. Les informations de sortie de ce bloc, fournies à l'unité de commande d'entraînement d'avance, sont généralement présentées sous la forme d'une séquence d'impulsions pour chaque coordonnée, dont la fréquence détermine la vitesse d'avance et le nombre - l'ampleur du mouvement. L'avance spécifiée le long du contour usiné de la pièce, ainsi que les processus d'accélération et de freinage sont fournis par le bloc d'avance.

Le bloc de correction du programme permet de modifier les paramètres de traitement programmés : vitesse d'avance et dimensions de l'outil (longueur et diamètre). Le bloc de cycle fixe vous permet de simplifier le processus de programmation lors du traitement d'éléments répétitifs d'une pièce, par exemple lors du perçage et de l'alésage de trous, du filetage, etc. L'entraînement d'alimentation des éléments de travail se compose d'un moteur d'entraînement, de ses systèmes de contrôle et de sa cinématique liens.

La précision du mouvement des corps de travail d'une machine-outil CNC dépend du schéma de contrôle de l'entraînement d'avance utilisé : ouvert (sans système de mesure des mouvements réels du corps de travail contrôlé) ou fermé (avec un système de mesure). Dans le second cas, le contrôle de la précision des signaux de commande pour chaque coordonnée contrôlée de la machine est effectué par un capteur de rétroaction (FOS). La précision de ce contrôle est largement déterminée par le type, la conception et l'emplacement des capteurs sur la machine. Selon le type d'opérations principales usinage les machines sont divisées en groupes technologiques : tournage, fraisage, perçage - fraisage - alésage, rectification, multi-opérationnel. Selon le nombre d'outils utilisés, les machines CNC sont divisées en : multi-outils, avec un nombre d'outils à changement automatique jusqu'à 12, généralement des machines avec une tourelle à outils ; multi-opérationnel, avec un nombre d'outils à changement automatique supérieur à 12, équipé d'un spécial magasin d'outils type à chaîne ou à tambour.

Avantages des machines CNC. 1. Précision de traitement accrue ; assurer l'interchangeabilité des pièces dans la production en série et à petite échelle, 2. Réduction ou suppression complète des travaux de marquage et de rodage, 3. Simplicité et temps de changement court ; 4. Concentration des transitions de traitement sur une seule machine, ce qui entraîne une réduction du temps consacré à l'installation d'une pièce, une réduction du nombre d'opérations, du fonds de roulement des travaux en cours, du temps et de l'argent consacrés au transport et au suivi des pièces ; 5. Réduire le cycle de préparation à la production de nouveaux produits et leur délai de livraison ; 6. Assurer une grande précision du traitement des pièces, puisque le processus de traitement ne dépend pas des compétences et de l'intuition de l'opérateur ;

7. Réduction des défauts dus à la faute du travailleur ; 8. Augmentation de la productivité des machines grâce à l'optimisation des paramètres technologiques, à l'automatisation de tous les mouvements ; 9. Possibilité d'utiliser une main d'œuvre moins qualifiée et de réduire le besoin de main d'œuvre qualifiée ; 10. Possibilité de service multi-machines ; 11. Réduction du parc de machines, puisqu'une machine CNC remplace plusieurs machines manuelles. L'utilisation de machines CNC permet de résoudre un certain nombre de problèmes sociaux : améliorer les conditions de travail des opérateurs de machines, réduire significativement la part du travail manuel pénible, modifier la composition des ouvriers dans les ateliers d'usinage, rendre moins aigu le problème de pénurie de main d'œuvre. , etc.

Recommandations générales pour augmenter l'efficacité de l'utilisation des machines CNC : 1. Utiliser largement les appareils multi-sites. assurer le traitement de plusieurs pièces de conception identique ou différente (ceci est particulièrement important lors de l'utilisation du GPS, car des ensembles de pièces pour un produit peuvent être fixés à l'appareil et fabriqués en un seul cycle). 2 Utilisez des plaques intermédiaires avec des trous ou des rainures usinés avec précision, ce qui réduit le temps de configuration et de changement d'équipement vers une nouvelle pièce ; de plus, cela protège les surfaces de travail de la table, etc. de l'usure. 3 Utilisez un outil combiné de courte longueur et de conception précise, de préférence avec. plaques remplaçables revêtu (y compris pour le perçage et l'alésage). Cela contribue à améliorer les conditions de traitement, la durée de vie et la fiabilité des outils, ainsi qu'à réduire le temps consacré au changement d'outil et au positionnement de la table, ainsi qu'à réduire le nombre d'outils nécessaires au traitement d'une pièce et le nombre d'emplacements dans le magasin d'outils.

4 La machine doit être équipée d'un dispositif de surveillance de l'état avant-gardiste, enregistrant le temps de travail indiquant le moment du changement d'outil ; 5 Tous les outils doivent être installés à l'extérieur de la machine. 6 Attribuez une séquence de traitement des trous en fonction des coûts en temps réel, c'est-à-dire traiter un certain nombre de trous du même diamètre avec un seul outil, ou traiter complètement chaque trou avec un changement d'outil ; 6 Dans le processus d'usinage, effectuer d'abord les transitions qui nécessitent la vitesse de broche la plus élevée, par exemple, il est conseillé de percer d'abord un trou de petit puis de grand diamètre ; 7. Évitez les changements brusques fréquents de vitesse de broche ; 8 machines CNC, quelle que soit la classe de précision, ne doivent être utilisées que pour des travaux limités objectif technologique machine, charges admissibles, tailles de fraises, forets, etc. 9 machines CNC haute société la précision ne doit pas être utilisée pour traiter des pièces qui, selon la précision spécifiée dans le dessin, peuvent être traitées sur des machines d'une classe de précision inférieure.

Classification des systèmes CNC basée sur la nature du mouvement des corps de travail Classification des systèmes CNC basée sur les tâches technologiques de contrôle du traitement

Systèmes de positionnement CNC - assurent le contrôle des mouvements des parties actives de la machine conformément aux commandes qui déterminent les positions spécifiées par le programme de contrôle. Dans ce cas, les mouvements le long de différents axes de coordonnées peuvent être effectués simultanément (à une vitesse constante donnée) ou séquentiellement. Ces systèmes sont principalement équipés de forages et aléseuses pour le traitement de pièces telles que plaques, brides, couvercles, etc., dans lesquelles sont effectués des perçages, des fraisages, des perçages, des filetages, etc. (par exemple, mod. 2 R 135 F 2, 6902 MF 2, 2 A 622 F 2 -1 ).

L'avance du corps de travail de la machine, dont la direction coïncide avec la direction de la tangente en chaque point d'un contour de traitement donné. Les systèmes CNC Contour, contrairement aux systèmes de position, assurent un contrôle continu des mouvements d'un outil ou d'une pièce en alternance ou selon plusieurs coordonnées à la fois, ce qui permet d'obtenir un usinage très élevé. pièces complexes(avec contrôle de plus de deux coordonnées simultanément). La plupart des tours et fraiseuses sont équipées de systèmes de contournage CNC (par exemple, mod. 16 K 20 FZ, 6 R 13 FZ). Systèmes CNC Contour - permettent de contrôler les mouvements des parties actives de la machine le long de la trajectoire et à la vitesse de contour spécifiée par le programme de contrôle. La vitesse de contour est la résultante

Les systèmes CNC combinés combinent les fonctions des systèmes CNC de position et de contour. Ce sont les plus complexes et les plus universels. En raison du degré croissant d'automatisation des machines CNC, de leur complexité croissante) et de l'expansion de leurs capacités technologiques (en particulier celles multi-opérationnelles), l'utilisation de systèmes CNC combinés augmente considérablement (par exemple, mod. IR 500 MF 4, IR 320 GShF 4 ; 2 206 PMF 4, 6 305 F 4).

Un groupe distinct comprend des machines avec affichage numérique et coordonnées prédéfinies. Ces machines ont appareil électronique définir les coordonnées points requis(coordonnées prédéfinies) et une table croisée équipée de capteurs de position, qui donne des commandes pour se déplacer vers la position souhaitée. Dans ce cas, chaque position actuelle du tableau est affichée sur l'écran (affichage numérique). Dans de telles machines, vous pouvez utiliser un préréglage de coordonnées ou un affichage numérique. Le programme de travail initial est défini par l'opérateur de la machine. Dans les modèles de machines CNC, la lettre F avec un chiffre est ajoutée pour indiquer le degré d'automatisation : F 1 – machines avec affichage numérique et coordonnées prédéfinies ; F 2 – machines avec systèmes de positionnement CNC ; F 3 – machines avec systèmes de contour CNC ; F 4 – machines avec système CNC combiné pour l'usinage de position et de contour.

De plus, les préfixes C 1, C 2, C 3, C 4 et C 5 peuvent être ajoutés à la désignation du modèle de machine CNC, qui indique divers modèles Systèmes CNC utilisés dans les machines-outils, ainsi que diverses capacités technologiques des machines-outils. Par exemple, un modèle de machine 16 K 20 F 3 S 1 est équipé d'un système CNC « Kontur 2 PT-71 », un modèle de machine 16 K 20 F 3 S 4 est équipé d'un système CNC EM 907, etc. avec les systèmes de commande cycliques, où dans Les éléments de commande sont des interrupteurs de fin de course, des butées, etc., l'indice C est introduit dans la désignation du modèle et l'indice T est utilisé avec les systèmes d'exploitation (par exemple, 16 K 20 T 1). Selon le mode de préparation et de saisie du programme de contrôle, on les distingue : les systèmes d'exploitation CNC (dans ce cas, le programme de contrôle est préparé et édité directement sur la machine, lors du traitement de la première pièce du lot ou en simulant son traitement ); systèmes CNC adaptatifs, pour lesquels le programme de contrôle est préparé, quel que soit l'endroit où la pièce est traitée. De plus, la préparation indépendante du programme de contrôle peut être effectuée soit à l'aide de la technologie informatique incluse dans le système CNC de cette machine, soit à l'extérieur (manuellement ou à l'aide d'un système de programmation assistée par ordinateur.)

Conformément à la classification internationale, tous les appareils CNC par niveau capacités techniques sont divisés en classes principales : NC - Commande Numérique - créées sur la base de dispositifs de comptage analogiques, ce qui leur confère une architecture « rigide » adaptée à un modèle de machine spécifique, généralement basée sur un entraînement pas à pas. À chaque cycle de traitement de la pièce, la CN est lue image par image - l'une est traitée, l'autre est écrite dans la mémoire tampon. Dans ce mode de fonctionnement, le dispositif de lecture et le support du programme sont soumis à une charge importante, de sorte que des pannes du système se produisent souvent. SNC - Stored Numerical Control - conserve toutes les propriétés de la classe NC mais en diffère par une capacité de mémoire accrue. CNC - Computer Numerical Control - sont fabriqués sur la base de micro. Ordinateurs et vous permettent de créer des dispositifs CNC combinant des fonctions de contrôle de machine (généralement avec des entraînements motorisés). courant continu) et résoudre les problèmes individuels de préparation de l'UE. La particularité des systèmes de cette classe est

La possibilité de modifier et d'ajuster pendant le fonctionnement à la fois le CP de traitement de la pièce et les propriétés de fonctionnement du système lui-même, afin de prendre en compte autant que possible les caractéristiques du modèle et de cette machine. La CN est inscrite intégralement dans la mémoire du système CNC, à partir du support de programme ou en mode dialogue avec le panneau de commande de la machine. DNC - Direct Numerical Control - conserve toutes les propriétés des systèmes de classe CNC et a en même temps la capacité d'échanger des informations avec un ordinateur central desservant un groupe de machines, une zone de production ou un atelier.

Systèmes de contrôle d'alimentation dans les machines CNC Schéma d'un système de contrôle en boucle ouverte pour l'entraînement d'alimentation d'une machine CNC : 1, 2, 3, - éléments d'entraînement hydrauliques ; 4 – paire d'engrenages ; Vis à 5 voies ; 6 – élément de travail d'une machine CNC. Les systèmes en boucle ouverte se caractérisent par la présence d'un flux d'informations provenant du dispositif de lecture vers l'élément exécutif de la machine. Inconvénient : il n’y a pas de capteur de retour et donc aucune information sur la position réelle des actionneurs de la machine.

Schémas fonctionnels des systèmes CNC en boucle fermée : a) - fermés par un DOS circulaire sur la vis mère ; b) – fermé avec DOS circulaire et transmission à crémaillère et pignon c) – fermé avec DOS linéaire sur le corps de travail de la machine Systèmes fermés CNC - caractérisé par deux flux d'informations - provenant du dispositif de lecture et du capteur de retour en cours de route. Dans ces systèmes, l'écart entre les valeurs de déplacement spécifiées et réelles des organes exécutifs est éliminé en raison de la présence de retour d'information. Le fonctionnement des systèmes CNC en boucle fermée est basé sur le principe des systèmes de servocommande.

Système CNC en boucle fermée avec un DOS circulaire sur la vis mère Dans de tels systèmes CNC, la position de l'élément de travail est indirectement mesurée à l'aide d'un DOS circulaire monté sur la vis mère. Ce schéma est assez simple et pratique du point de vue de l'installation du DOS. Les dimensions hors tout du capteur utilisé ne dépendent pas de l'ampleur du mouvement mesuré. Lors de l'utilisation de DOS circulaire installé sur une vis mère, des exigences élevées sont imposées aux caractéristiques de précision de la transmission vis-écrou (précision de fabrication, rigidité, absence de jeux), qui dans ce cas ne sont pas couvertes par le feedback.

Système CNC en boucle fermée avec DOS circulaire et engrenage à crémaillère Les systèmes CNC en boucle fermée de ce type utilisent également un DOS circulaire, mais mesurent le mouvement du corps de travail de la machine à travers un engrenage à crémaillère et pignon. Dans ce cas, le système de rétroaction couvre tous les mécanismes de transmission de l'entraînement d'alimentation, y compris la transmission vis-écrou. Cependant, la précision des mesures de déplacement peut être affectée par des erreurs de fabrication de l'engrenage à crémaillère et pignon. Pour éviter cela, il est nécessaire d'utiliser un engrenage à crémaillère de précision avec une crémaillère dont la longueur dépend de la course de la partie active de la machine. Dans certains cas, cela complique et augmente le coût du système de feedback.

Système CNC en boucle fermée avec DOS linéaire sur le corps de travail de la machine. Les systèmes CNC similaires sont équipés de DOS linéaires permettant une mesure directe du mouvement du corps de travail de la machine. Cela permet au feedback de couvrir tous les mécanismes de transmission de l'entraînement d'alimentation, ce qui garantit haute précision mouvements. Cependant, les DOS linéaires sont plus complexes et plus coûteux que les DOS circulaires ; leur dimensions dépendent de la longueur de course du corps de travail de la machine. La précision du fonctionnement linéaire du DOS peut être affectée par des erreurs de la machine (par exemple, usure des guides, déformations thermiques, etc.).

Schéma fonctionnel d'un système CNC avec comptabilisation des erreurs de machine Les systèmes CNC avec comptabilisation des erreurs de machine sont équipés de systèmes supplémentaires retour d'expérience, avec des capteurs qui prennent en compte les erreurs machine (déformation thermique, vibration, usure des guides, etc.)

Schéma fonctionnel d'un système CNC adaptatif Les systèmes CNC adaptatifs (auto-adaptatifs) sont caractérisés par trois flux d'informations : 1) provenant du dispositif de lecture ; 2) à partir d'un capteur de rétroaction en cours de route ; 3) à partir de capteurs installés sur la machine et surveillant le processus de traitement en fonction de paramètres tels que l'usure de l'outil de coupe, les modifications des forces de coupe et de frottement, les fluctuations de la tolérance et de la dureté du matériau de la pièce, etc. ajuster le programme de traitement en tenant compte conditions réelles Coupe

Questions pour la maîtrise de soi 1. Qu'entend-on par contrôle des machines ? 2. Quelle est la différence entre le contrôle manuel et le contrôle automatique ? 3. En quels types de commandes le contrôle automatique est-il divisé en fonction de son objectif fonctionnel ? 4. Qu'entend-on par commande numérique ? 5. Nommez les principaux éléments inclus dans le dispositif CNC. 6. Quels sont les principaux avantages des machines CNC ? 7. Nom recommandations générales pour améliorer l'efficacité de l'utilisation des machines CNC ? 8. Comment les systèmes CNC sont classés et leur désignation. 9. Nommez les méthodes de saisie des programmes de contrôle. 10. Nommez les classes d'appareils CNC en fonction du niveau de capacités techniques. Quelle est leur différence ? 11. Quels schémas d'entraînement d'avance sont utilisés dans les machines CNC et quelle est leur différence ?