Izum mehaničkog pogona omogućio je oslobađanje osobe od fizičkog rada, ali kontrola se provodila ručno. Razvoj proizvodnje doveo je do automatizacije. Do sredine našeg stoljeća razvio se sustav: ACS - sustav automatskog upravljanja mehaničkog tipa, tj. Kontrolni program implementiran je u obliku analoga iz stvarnog života.

Šake (glazbena kutija):

Fizički medij za pohranu ima 2 nedostatka:

Informacija crteža dijela prelazi iz digitalne u analognu u obliku složene zakrivljene površine; ova transformacija povezana je s gubitkom informacija, a ovaj materijalni oblik povezan je s trošenjem nosivog programa.

Potrebno je izraditi nosive programe u metalu s visokom preciznošću, te zaustaviti opremu na dulje vrijeme kako bi se izvršilo njezino podešavanje.

Digitalni elektronički sustavi upravljanja:

CNC - takav sustav u kojem se program za pokretne radne dijelove i komandne tehnologije prenose do upravljačkog računala u obliku digitalnih abecednih kodova.

U cijelom procesu pripreme prijenosa informacija CNC sustav se bavi samo digitalni njegov oblik.

Ovaj oblik informacija omogućuje vam da primijenite sve modernim sredstvima mikroprocesorska tehnika, tj. automatizirati pripremu samog programa, te brzo mijenjati upravljanje programom. Ponovno postavljanje na novi program CNC stroj traje 1-2 minute.

Opći smjer modernog napretka je zamjena cjelokupnog krzna. elektroničkih sustava i stvaranje jedinstvenog digitalnog polja.

Strukturno, CNC je autonomna elektronička jedinica koja se sastoji od: BTK - blok tehnoloških naredbi; MP - mikroprocesor kontrolira dvije koordinate (trenutno do 20).

Tamo su:

NC(Numeral Control) - numeričko upravljanje; sustav s okvirnim očitavanjem bušene papirnate trake.

SNC (Stored Numeral Contral) - pohranjeni program; Upravljačka naredba se čita jednom i pomoću nje se provode ciklusi obrade.

CNC (Computer NC) je CNC uređaj s ugrađenim računalom koji može istovremeno pohranjivati ​​nekoliko desetaka programa, ispravljati ih i uređivati.

DNC (Director NC) - direktno upravljanje strojem s računala. Upravljanje redoslijedom operacija, cijelo područje.

HNC(Handed NC) - operativna softverska kontrola; ručni unos podataka na kontrolnoj ploči.

Po načelo kontrola pokreta Postoje 3 grupe opreme:

S CNC pozicijskim sustavom, alat se automatski kontrolira od točke do točke, duž putanje implementacije. obrada: (strojevi za bušenje).

S CNC sustavom za konturiranje; kretanje duž složene trajektorije događa se kontinuirano (glodalice).

jednako udaljena

S kombinirani sustav CNC kombinira 1 i 2 sustava upravljanja, stoga je najskuplji.

Po broju korištenih alata razlikuju se strojevi:

S jednim alatom

Multi-alat s RG (tool control turret) do 12 komada.

Višenamjenski; opremljen posebnim spremište alata i manipulator za izmjenu alata (od 12 do 80-120 kom.)

Indeksiranje CNC strojeva:

C-cikličko upravljanje.

F1 - digitalno indeksiranje, strojno. opremljen jednostavnim uređajima, informacije se mogu čitati na ekranu (malo korišten).

F2-pozicija CNC.

F3-kontura.

F4-kombinirano, također se koristi u oznaci:

R-CNC s revolverom.

M-CNC sa spremnikom alata (indikacija preciznosti je zadržana)

P.V.A. (P - povećana točnost, B - visoka točnost, A - posebna visoka točnost)

6B76PMF4 (6-na višenamjenskom stroju za glodanje, P -povećana točnost, M-sa spremnikom alata, 4-kombinirani sustav upravljanja).

Glavna tehnološka značajka CNC strojeva je da se velika koncentracija obrade odvija na jednom stroju na jednom radnom mjestu. Time se broj operacija smanjuje za 10-15 puta, cijeli tehnološki proces se završi u 2-3 operacije, a trajanje operacija se smanjuje za nekoliko sati.

Ove značajke nameću dodatne organizacijske uvjete za CNC strojeve. Sada 15-20% flote čine CNC strojevi.

Ograničenje uporabe CNC-a: skupa oprema sa složenom mehanikom i elektronikom. U modernoj proizvodnji - 15-20% flote CNC strojeva.

Funkcije s adresom G- se zovu pripremni, određuju radne uvjete stroja povezane s programiranjem geometrije kretanja alata. Detaljan opis G kodova nalazi se u poglavlju ISO 7 bitni kod.

U ovom poglavlju ćemo detaljno razmotriti svrhu pomoćnih funkcija.

Funkcije s adresom M- se zovu pomoćni(od engleskog: Razno) i dizajnirani su za upravljanje različitim načinima rada i uređajima stroja.

Pomoćne funkcije mogu se koristiti same ili u kombinaciji s drugim adresama, na primjer blok ispod instalira alat broj 1 u vreteno.

N10 T1 M6, gdje

T1– alat broj 1;
M6– izmjena alata;

U u ovom slučaju Ispod naredbe M6 ​​na CNC postolju nalazi se čitav niz naredbi koje omogućuju proces zamjene alata:

Pomicanje alata u položaj za promjenu;
- isključivanje brzine vretena;
- premještanje instaliranog alata u trgovini;
- zamjena alata;

Korištenje M-kodova dopušteno je u okvirima s pomicanjem alata, na primjer u liniji ispod uključit će se hlađenje (M8) istodobno s početkom pomicanja rezača.

N10 X100 Y150 Z5 F1000 M8

M-kodovi koji uključuju bilo koji strojni uređaj imaju upareni M kod koji isključuje taj uređaj. Na primjer,

M8– uključiti hlađenje, M9– isključite hlađenje;
M3– uključite brzinu vretena, M5– isključite brzinu;

Dopušteno je koristiti više M naredbi u jednom okviru.

Prema tome, što više uređaja ima stroj, to će više M naredbi biti uključeno u njegovu kontrolu.

Konvencionalno, sve pomoćne funkcije mogu se podijeliti na standard I poseban. CNC proizvođači koriste standardne pomoćne funkcije za upravljanje uređajima koji se nalaze na svakom stroju (vreteno, hlađenje, izmjena alata itd.). Dok posebni programi programiraju modove na jednom određenom stroju ili grupi strojeva određenog modela (uključivanje/isključivanje mjerne glave, stezanje/destezanje rotacijskih osi).

Gornja slika prikazuje rotirajuće vreteno višeosnog alatnog stroja. Kako bi se povećala krutost tijekom obrade položaja, stroj je opremljen stezaljkama rotacijske osi, koje se kontroliraju pomoću M kodova: M10/M12– omogućiti stezaljke za osi A i C. M11/M13– isključite stezaljke. Na drugoj opremi proizvođač stroja može konfigurirati ove naredbe za upravljanje drugim uređajima.

Popis standardnih M naredbi

Proizvođač stroja opisuje posebne pomoćne funkcije u odgovarajućoj tehničkoj dokumentaciji.

U tvornici u kojoj rade razne strojeve s numeričkim programski kontroliran, koristi se mnogo različitog softvera, ali u većini slučajeva sav upravljački softver koristi isti kontrolni kod. Softver za amaterske strojeve također se temelji na sličnom kodu. U svakodnevnom životu to se zove " G-kodirati" Ovaj materijal predstavlja opće informacije prema G-kodu.

G-kod je konvencionalni naziv za jezik za programiranje CNC (Computer Numerical Control) uređaja. Stvorio ga je Electronic Industries Alliance ranih 1960-ih. Konačna revizija odobrena je u veljači 1980. kao standard RS274D. ISO odbor odobrio je G-kod kao standard ISO 6983-1:1982, Državni odbor za standarde SSSR-a - kao GOST 20999-83. U sovjetskoj tehničkoj literaturi G-kod je označen kao ISO-7 bitni kod.

Proizvođači sustava upravljanja koriste G-kod kao osnovni podskup programskog jezika, proširujući ga kako im odgovara.

Program napisan pomoću G-koda ima krutu strukturu. Sve upravljačke naredbe kombiniraju se u okvire - skupine koje se sastoje od jedne ili više naredbi. Blok završava znakom za novi red (LF/LF) i ima broj, osim prvog bloka programa. Prvi okvir sadrži samo jedan znak "%". Program završava naredbom M02 ili M30.

Osnovne (u standardu nazvane pripremne) naredbe jezika počinju slovom G:

• kretanje radnih dijelova opreme zadanom brzinom (linearno i kružno;
• izvođenje tipičnih sekvenci (kao što je obrada rupa i navoja);
• upravljanje parametrima alata, koordinatnim sustavima i radnim ravninama.

Sažeta tablica kodova:

Tablica osnovnih naredbi:

Tablica tehnoloških kodova:

Naredbe tehnološkog jezika počinju slovom M. One uključuju radnje kao što su:

• Promjena alata
• Uključivanje/isključivanje vretena
• Uključite/isključite hlađenje
• Potprogram poziva/prekida

Pomoćne (tehnološke) ekipe:

Parametri naredbe navedeni su slovima latinične abecede:

Htio bih vam reći nešto o svom projektu kako bih čuo vaše mišljenje o njemu. Informirane kritike i prijedlozi su dobrodošli raširenih ruku. Ako bude interesa, napisat ću niz članaka o tome kako je projekt nastao i podijeliti neka svoja iskustva. Dakle, počnimo.

Nedavno je došla ideja da se potpuno stvori otvoreni projekt univerzalna 3-koordinatna platforma koja može obavljati funkcionalnost i 3D printera i glodalice za obradu plastike i još mnogo toga. Platforma je izgrađena na modularni tip. To znači da ima potpuno izmjenjive pogone kolica i alate. Ovo smo nazvali "RRaptor platforma". U budućnosti ću dati niz slika i fotografija dizajnerskih modela i onoga što je već implementirano.

Evo što se dogodilo u stvarnosti. I da. Vijak na Y koordinati nije pričvršćen

Pogledajmo što znači modularnost u kontekstu projekta. Na primjer, želimo nabaviti 3D printer: instaliramo odgovarajuće pogone + jedinicu za ispis (mogu se instalirati 3 jedinice istovremeno) - i to je to. Možemo tiskati vlastite dijelove. Po razni razlozi Za ispis na platformi koriste se mjenjači sa zupčastom letvom i koračnim motorom.

Model prikazuje instalirani pogon sa zupčastom letvom na Y koordinati

Ili smo trebali nešto mljeti. Zatim ćemo ugraditi pogone vijčane matice s kugličnim motorom NEMA23 i rezačem. Spreman! Eksperimentirali smo s različitim vijcima. Počevši od "kolektivne farme", kao što je obična ukosnica, a završava s visokokvalitetnim kugličnim vijcima. Mogućnost ugradnje na platformu različite vrste vijci Ovisi o proračunu stroja. Opcije vretena za glodanje također se kreću od standardnih bušilica do naše verzije malog i kompaktnog vretena za glodanje plastike (koje je još samo u fazi crtanja). Trenutno u našim testovima koristimo bušilicu na aluminijskom postolju snage 650W.

Evo stroja za glodanje plastike za vas

Također se sklapa

Kao što sam rekao gore, želimo učiniti projekt otvorenim za programere trećih strana. Učinite sve crteže i patente javno dostupnima, uključujući softver. Ali o tome kasnije.

Sljedeća važna komponenta projekta je upravljačka jedinica. Tamo se nalaze sve elektroničke stvari. Ne ulazeći u detalje o tome što postoji (kao što sam već rekao, bit će interesa - sve ću opisati u zasebnim člancima), primijetit ću njegovu glavnu značajku. Ova kontrolna jedinica može "upravljati" nekoliko platformi istovremeno. To će vam omogućiti da stvorite malu infrastrukturu uređaja (ili bolje rečeno platformi) koji obavljaju različite funkcije, kontrolirajući ih centralno (vjerojatno jaka riječ, ali ipak...). Blok je također modularan. Njegovo punjenje varira. Možete dodati različita komunikacijska sučelja: wi-fi, Bluetooth, ethernet itd. Što god vam srce poželi.

Fotografija kućišta upravljačke jedinice

Softver je zaseban ep. Napisali smo (i pišemo) sa čisti list. Apsolutno sve, od algoritama stepper rotacije do aplikacije na Android pametnom telefonu, naš je rad. Ne kažem da smo smislili nešto inovativno i novo. Iako ključne razlike od analoga (na primjer, Marlin firmware) postoji. Samo želim naglasiti da smo projekt i ideju u cjelini shvatili vrlo ozbiljno. I nadam se da ćemo ga moći u potpunosti implementirati. Naime, masovno proizvoditi takve platforme.

Ovo je naš prvi prototip. Na temelju njega napravili smo ploter za prve testove

Iako još uvijek trebamo prerasti u masovnu proizvodnju i poboljšati nedostatke u mehanici i in softver. Ipak, već imamo određeno iskustvo.

Prva serija za 5 komada

Nadam se (točnije siguran sam) da će nam vaše povratne informacije, mišljenja i komentari pomoći. Nažalost, jednostavno je nerealno opisati i prikazati mnoge detalje projekta u jednom članku. Ali negdje moramo početi.

Hvala vam na pažnji.

Opis izlaganja Tehnološke mogućnosti i prednosti CNC strojeva Predavanje na slajdovima

Tehnološke mogućnosti i prednosti CNC strojeva Predavanje 3 Opće informacije o sustavima upravljanja. Struktura CNC stroja i CNC sustava. Prednosti CNC strojeva. Preporuke za povećanje učinkovitosti korištenja CNC strojeva. Podjela CNC sustava: digitalni zaslonski sustavi, položajni, konturni, kombinirani (mješoviti) sustavi. Oznaka tipa CNC uređaja. Oznaka modela CNC stroja. Sustavi CN, CNC, SNC, HNC, DNC; otvoreni, zatvoreni, samopodešavajući CNC sustavi.

Općenito o sustavima upravljanja i CNC strojevima Upravljanje alatnim strojem obično se shvaća kao skup utjecaja na njegove mehanizme koji osiguravaju da ti mehanizmi provode tehnološki ciklus obrade. Upravljački sustav je uređaj ili skup uređaja koji provode te utjecaje. Ručno upravljanje – odluku o korištenju određenih utjecaja elemenata radnog ciklusa donosi osoba – rukovatelj stroja. Operater, na temelju donesenih odluka, uključuje odgovarajuće mehanizme stroja i postavlja parametre njihovog rada. Operacije ručna kontrola provodi se i na neautomatskim univerzalnim i specijalizirani strojevi za razne namjene, i dalje automatski strojevi. U automatskim strojevima, ručno upravljanje koristi se za provedbu načina podešavanja i posebnih elemenata radnog ciklusa. Ovdje se ručno upravljanje često kombinira s digitalnim prikazom informacija koje dolaze sa senzora položaja aktuatora.

Automatsko upravljanje znači da odluke o korištenju elemenata radnog ciklusa donosi upravljački sustav bez sudjelovanja operatera. Također izdaje naredbe za uključivanje i isključivanje mehanizama stroja i kontrolira njegov rad. Ciklus obrade je skup pokreta radnih dijelova stroja koji se ponavljaju pri obradi svakog obratka. Kompleks kretanja radnih dijelova u ciklusu rada stroja odvija se u određenom slijedu, tj. prema programu. Algoritam je metoda postizanja cilja (rješavanja problema) s nedvosmislenim opisom postupka njegove provedbe. Po funkcionalna namjena automatska kontrola dijele se na sljedeći način: upravljanje stalno ponavljajućim ciklusima obrade (primjerice, upravljanje agregatnim strojevima koji izvode operacije glodanja, bušenja, bušenja i narezivanja navoja implementacijom ciklusa gibanja pogonskih glava s više vretena); upravljanje varijabilnim automatskim ciklusima, koji se postavljaju korištenjem pojedinačnih analognih modela materijala za svaki ciklus (kopirni uređaji, setovi brega, stop sustavi itd.) Primjer cikličkog upravljanja alatnim strojevima (CPU) su sustavi upravljanja za kopirne tokarilice i glodalice , automatske tokarilice s više vretena itd.;

Numeričko upravljanje (CNC), u kojem je program specificiran u obliku niza informacija snimljenih na jednom ili drugom mediju. Upravljačke informacije za CNC strojeve su diskretne, a njihova obrada tijekom procesa upravljanja provodi se digitalnim metodama. Upravljanje cikličkim programom (CPU) Sustav cikličkog upravljanja programom (CPU) omogućuje vam djelomično ili potpuno programiranje radnog ciklusa stroja, načina obrade i promjene alata, kao i postavljanje (pomoću prethodnog podešavanja graničnika) količine kretanja izvršni organi stroja. To je analogni sustav upravljanja sa zatvorenom petljom i ima prilično visoku fleksibilnost, tj. omogućava laku promjenu redoslijeda uključivanja opreme (električne, hidraulične, pneumatske itd.) koja upravlja elementima ciklusa.

Blok shema uređaja za upravljanje cikličkim programom 1 – blok za postavljanje programa, 2 – blok za unos programa korak po korak, 3 – blok za upravljanje ciklusom stroja, 4 – blok za pretvorbu upravljačkog signala. 5, 6 - pogoni izvršnih tijela stroja, elektromagneti, spojke itd., 7 - povratni senzor Iz bloka 1 informacije ulaze u krug automatizacije. Krug automatizacije (obično se izvodi pomoću elektromagnetskih releja) koordinira rad programatora ciklusa s aktuatorima stroja i senzorom povratne sprege; jača i umnožava timove; može obavljati niz logičkih funkcija (na primjer, omogućiti izvođenje standardnih petlji). Iz bloka 3 signal ide na pokretač gdje aktuatori 5, 6 osiguravaju izvršavanje naredbi zadanih programom. Senzor 7 prati završetak obrade i preko bloka 4 daje naredbu bloku 2 za uključivanje sljedeće faze programa.

U cikličkim upravljačkim uređajima, u numeričkom obliku, program sadrži informacije samo o ciklusu i načinima obrade, a količina kretanja radnih tijela postavlja se podešavanjem graničnika. Prednosti CPU sustava su jednostavnost projektiranja i održavanja, kao i niska cijena. Nedostatak je zahtjevnost dimenzionalnog podešavanja graničnika i ekscentra. Preporučljivo je koristiti CNC strojeve u uvjetima serijske, velike i masovne proizvodnje dijelova jednostavnih geometrijskih oblika. CPU sustavi opremljeni su strojevima za tokarenje, tokarenje i glodanje, vertikalnim bušilicama, agregatnim strojevima, industrijskim robotima (IR) itd.

Numeričko upravljanje (CNC) Numeričko upravljanje (CNC) alatnog stroja odnosi se na upravljanje, prema programu navedenom u alfanumeričkom kodu, kretanja izvršnih tijela stroja, brzine njihovog kretanja, slijeda ciklusa obrade. , način rezanja i razne pomoćne funkcije. Na temelju dostignuća kibernetike, elektronike, računalne tehnologije i inženjerstva instrumenata razvijeni su temeljno novi programski upravljački sustavi - CNC sustavi, naširoko korišteni u izgradnji alatnih strojeva. U ovim sustavima, veličina svakog hoda izvršnog tijela stroja određena je brojem. Svaka jedinica informacije odgovara diskretnom kretanju izvršnog tijela za određenu količinu, koja se naziva rezolucija CNC sustava ili vrijednost impulsa. Unutar određenih granica, aktuator se može pomaknuti za bilo koji višekratnik rezolucije.

U CNC sustavima, sve od pripreme upravljačkog programa do njegovog prijenosa na radne dijelove stroja, baratamo samo informacijama u digitalnom (diskretnom) obliku dobivenim izravno iz crteža dijela. Putanja kretanja alata za rezanje u odnosu na radni komad koji se obrađuje u CNC strojevima predstavljena je kao niz njegovih uzastopnih položaja, od kojih je svaki određen brojem. Sve informacije upravljačkog programa (dimenzionalne, tehnološke i pomoćne) potrebne za upravljanje obradom dijela, prikazane u tekstualnom ili tabelarnom obliku pomoću simbola (brojke, slova, simboli), kodiraju se (ISO kod -7 bit) i unose u memoriju upravljačkog sustava s računala ili izravno korištenjem tipki na upravljačkoj ploči. CNC uređaj pretvara te podatke u upravljačke naredbe za aktuatore stroja i kontrolira njihovo izvršenje. Stoga je u CNC strojevima postalo moguće dobiti složena kretanja njegovih radnih tijela ne zbog kinematskih veza, već zahvaljujući kontroli neovisnih koordinatnih kretanja ovih radnih tijela prema programu određenom u numeričkom obliku. U uvjetima serijske, male i pojedinačne proizvodnje, smanjenje vremena pripreme proizvodnje za 50-75%, smanjenje ukupnog trajanja ciklusa obrade za 50-60%, smanjenje troškova za projektiranje i proizvodnju tehnološke opreme. za 30-85%.

CNC uređaj je dizajniran za izdavanje upravljačkih radnji radnim dijelovima stroja u skladu s upravljačkim programom unesenim u jedinicu za unos i čitanje informacija. Blok tehnoloških naredbi koristi se za upravljanje cikličkom automatizacijom stroja, koji se uglavnom sastoji od izvršnih elemenata kao što su starteri, elektromagnetske spojke, solenoidi, granični i granični prekidači, tlačni prekidači itd., Omogućujući izvršenje različitih tehnoloških naredbi (promjena alata , prebacivanje brzine vrtnje vretena itd.), kao i razne blokade tijekom rada stroja.

Interpolacijska jedinica je specijalizirani računalni uređaj (interpolator) koji formira djelomičnu putanju alata između dvije ili više točaka navedenih u upravljačkom programu. Izlazna informacija iz ovog bloka, koja se isporučuje upravljačkoj jedinici pogona dodavanja, obično se prikazuje u obliku niza impulsa za svaku koordinatu, čija frekvencija određuje brzinu dodavanja, a broj - količinu kretanja. Navedenu brzinu posmaka duž obrađene konture dijela, kao i procese ubrzanja i kočenja osigurava blok brzine posmaka.

Blok korekcije programa služi za promjenu programiranih parametara obrade: brzine posmaka i dimenzija alata (duljina i promjer). Standardni blok ciklusa omogućuje vam pojednostavljenje procesa programiranja pri obradi ponavljajućih elemenata dijela, na primjer, pri bušenju i bušenju rupa, narezivanju navoja itd. Pogon dovoda radnih elemenata sastoji se od pogonskog motora, njegovih upravljačkih sustava i kinematičkih poveznice.

Točnost gibanja radnih tijela CNC alatnog stroja ovisi o korištenoj shemi upravljanja pogonom posmaka: otvorenom (bez sustava za mjerenje stvarnih gibanja upravljanog radnog tijela) ili zatvorenom (s mjernim sustavom). U drugom slučaju, kontrolu točnosti upravljačkih signala za svaku kontroliranu koordinatu stroja provodi senzor povratne sprege (FOS). Točnost ove kontrole uvelike je određena vrstom, dizajnom i položajem senzora na stroju. Ovisno o vrsti glavnih operacija strojna obrada strojevi su podijeljeni u tehnološke skupine: tokarenje, glodanje, bušenje - glodanje - bušenje, brušenje, višeoperacijski. Prema broju alata koji se koriste CNC strojevi se dijele na: multi-tool, s brojem alata koji se automatski mijenjaju do 12, obično strojevi s revolverom za alate; višeoperacijski, s više od 12 alata koji se automatski mijenjaju, opremljen posebnim prodavaonica alata lanac ili bubanj.

Prednosti CNC strojeva. 1. Povećana točnost obrade; osiguravanje zamjenjivosti dijelova u serijskoj i maloserijskoj proizvodnji, 2. Smanjenje ili potpuno uklanjanje rada na označavanju i lapiranju, 3. Jednostavnost i kratko vrijeme izmjene; 4. Koncentracija prijelaza obrade na jednom stroju, što dovodi do smanjenja vremena utrošenog na ugradnju obratka, smanjenja broja operacija, obrtnih sredstava u tijeku, vremena i novca utrošenog na transport i nadzor dijelova; 5. Smanjenje ciklusa pripreme za proizvodnju novih proizvoda i vremena njihove isporuke; 6. Osiguravanje visoke preciznosti u obradi dijelova, budući da proces obrade ne ovisi o vještinama i intuiciji operatera;

7. Smanjenje nedostataka krivnjom radnika; 8. Povećana produktivnost stroja kao rezultat optimizacije tehnoloških parametara, automatizacija svih pokreta; 9. Mogućnost korištenja manje kvalificirane radne snage i smanjenje potrebe za kvalificiranom radnom snagom; 10. Mogućnost višestrojnog servisa; 11. Smanjenje strojnog parka, budući da jedan CNC stroj zamjenjuje više ručnih strojeva. Korištenje CNC strojeva omogućuje rješavanje niza društvenih problema: poboljšava uvjete rada operatera strojeva, značajno smanjuje udio teškog ručnog rada, mijenja sastav radnika u pogonima za strojnu obradu, smanjuje problem nedostatka radne snage. itd.

Opće preporuke za povećanje učinkovitosti korištenja CNC strojeva: 1. Opsežno koristite uređaje s više lokacija. osiguranje obrade više dijelova istog ili različitog dizajna (ovo je posebno važno kod korištenja GPS-a, jer se setovi dijelova za jedan proizvod mogu pričvrstiti na uređaj i proizvesti u jednom ciklusu). 2 Koristite međuploče s precizno obrađenim rupama ili utorima, što smanjuje vrijeme postavljanja i promjene opreme na novi dio; osim toga, time se od trošenja štite radne površine stola itd. 3 Koristite kombinirani alat kratke duljine i preciznog dizajna, po mogućnosti s zamjenjive ploče obložen (uključujući za bušenje i razvrtanje). To pomaže povećati uvjete obrade, vijek trajanja alata i pouzdanost, kao i smanjiti vrijeme utrošeno na promjenu alata i pozicioniranje stola, te smanjiti broj alata potrebnih za obradu dijela i broj utora u spremniku alata.

4 Stroj treba imati uređaj za nadzor stanja sječivo, bilježenje radnog vremena s naznakom trenutka promjene alata; 5 Svi alati moraju biti postavljeni izvan stroja. 6 Dodijelite redoslijed za obradu rupa na temelju troškova u stvarnom vremenu, tj. obradite više rupa istog promjera s jednim alatom ili obradite svaku rupu u potpunosti uz promjenu alata; 6 U procesu obrade prvo izvršite prijelaze koji zahtijevaju najveću brzinu vretena, na primjer, prvo je preporučljivo izbušiti rupu malog, a zatim velikog promjera; 7. Izbjegavajte česte nagle promjene u brzini vretena; 8 CNC strojevi, bez obzira na klasu točnosti, trebaju se koristiti samo za ograničen rad tehnološka namjena mašina, dopuštena opterećenja, veličine glodala, svrdla itd. 9 CNC strojevi visoke klase točnosti ne smiju se koristiti za obradu dijelova koji se prema točnosti navedenoj na crtežu mogu obraditi na strojevima niže klase točnosti.

Podjela CNC sustava prema prirodi kretanja radnih tijela Podjela CNC sustava prema tehnološkim zadacima upravljanja obradom

CNC pozicijski sustavi - osiguravaju upravljanje kretnjama radnih dijelova stroja u skladu s naredbama koje određuju položaje određene upravljačkim programom. U tom slučaju, pokreti duž različitih koordinatnih osi mogu se izvoditi istovremeno (s određenom konstantnom brzinom) ili uzastopno. Ovi sustavi su uglavnom opremljeni bušenjem i strojevi za bušenje za obradu dijelova kao što su ploče, prirubnice, poklopci itd., u kojima se vrši bušenje, upuštanje, bušenje rupa, narezivanje navoja itd. (npr. mod. 2 R 135 F 2, 6902 MF 2, 2 A 622 F 2 -1 ).

Brzina posmaka radnog tijela stroja, čiji se smjer podudara sa smjerom tangente u svakoj točki zadane konture obrade. Konturni CNC sustavi, za razliku od pozicijskih, omogućuju kontinuiranu kontrolu kretanja alata ili izratka naizmjenično ili duž nekoliko koordinata odjednom, čime se može postići vrlo visoka obradnost. složeni dijelovi(uz kontrolu više od dvije koordinate istovremeno). Uglavnom su strojevi za tokarenje i glodanje opremljeni CNC konturnim sustavima (npr. mod. 16 K 20 FZ, 6 R 13 FZ). Konturni CNC sustavi - osiguravaju kontrolu kretanja radnih dijelova stroja duž putanje i pri konturnoj brzini određenoj upravljačkim programom. Konturna brzina je rezultat

Kombinirani CNC sustavi kombiniraju funkcije pozicijskih i konturnih CNC sustava. Oni su najsloženiji i univerzalniji. Zbog sve većeg stupnja automatizacije CNC strojeva, sve veće složenosti) i proširenja njihovih tehnoloških mogućnosti (osobito višeoperacijskih), značajno raste primjena kombiniranih CNC sustava (npr. mod. IR 500 MF 4, IR 320). GShF 4; 2206 PMF 4, 6305 F 4).

Zasebna skupina uključuje strojeve s digitalnim zaslonom i unaprijed postavljenim koordinatama. Ovi strojevi imaju elektronički uređaj postaviti koordinate potrebne bodove(unaprijed postavljene koordinate) i križni stol opremljen senzorima položaja, koji daje naredbe za pomicanje na traženu poziciju. U tom slučaju se svaka trenutna pozicija tablice prikazuje na ekranu (digitalni prikaz). U takvim strojevima možete koristiti unaprijed postavljene koordinate ili digitalni zaslon. Početni program rada postavlja rukovatelj stroja. U modelima CNC strojeva dodaje se slovo F s brojem koji označava stupanj automatizacije: F 1 – strojevi s digitalnim prikazom i unaprijed postavljenim koordinatama; F 2 – strojevi s CNC sustavima za pozicioniranje; F 3 – strojevi s CNC konturnim sustavima; F 4 – strojevi s kombiniranim CNC sustavom za položajnu i konturnu obradu.

Osim toga, prefiksi C 1, C 2, C 3, C 4 i C 5 mogu se dodati oznaci modela CNC stroja, što označava razni modeli CNC sustavi koji se koriste u alatnim strojevima, kao i razne tehnološke mogućnosti alatnih strojeva. Na primjer, model stroja 16 K 20 F 3 S 1 opremljen je CNC sustavom “Kontur 2 PT-71”, model stroja 16 K 20 F 3 S 4 opremljen je CNC sustavom EM 907 itd. Za strojeve kod cikličkih sustava upravljanja, gdje se u Upravljački elementi su krajnji prekidači, graničnici i sl., indeks C uvodi u oznaku modela, a indeks T se koristi kod operativnih sustava (npr. 16 K 20 T 1). Prema načinu pripreme i unosa upravljačkog programa razlikuju se: CNC operacijski sustavi (u ovom slučaju upravljački program se priprema i uređuje direktno na stroju, tijekom obrade prvog dijela iz serije ili simulacije njegove obrade ); adaptivni CNC sustavi, za koje se priprema upravljački program, neovisno o tome gdje se dio obrađuje. Štoviše, samostalna priprema upravljačkog programa može se izvesti bilo pomoću računalne tehnologije uključene u CNC sustav ovog stroja, bilo izvan njega (ručno ili korištenjem računalno potpomognutog programskog sustava.)

U skladu s međunarodnom klasifikacijom, svi CNC uređaji po razini tehničke mogućnosti podijeljeni su u glavne klase: NC - Numeričko upravljanje - stvoreno na temelju analognih brojačkih uređaja, zbog čega imaju "krutu" arhitekturu prilagođenu određenom modelu stroja, obično temeljenu na koračnom pogonu. Sa svakim ciklusom obrade izratka, NC se čita okvir po okvir - jedan se obrađuje, drugi se upisuje u međuspremnik. U ovakvom načinu rada dolazi do značajnog opterećenja uređaja za očitavanje i materijala nosača programa, pa često dolazi do kvarova na sustavu. SNC - Stored Numerical Control - zadržava sva svojstva NC klase, ali se od njih razlikuje po povećanom kapacitetu memorije. CNC – Computer Numerical Control – izrađeni su na bazi mikro. Računala i omogućuju vam stvaranje CNC uređaja koji kombiniraju funkcije upravljanja strojem (obično s pogonima koji se temelje na motoru istosmjerna struja) i rješavanje pojedinačnih problema izrade NG. Osobitost sustava ove klase je

Sposobnost mijenjanja i prilagođavanja tijekom rada i CP za obradu dijela i funkcionalnih svojstava samog sustava, kako bi se u najvećoj mogućoj mjeri uzele u obzir karakteristike modela i ovog stroja. NC se u potpunosti unosi u memorijski uređaj CNC sustava, iz softvera ili u dijalogu s upravljačkom pločom stroja. DNC - Direct Numerical Control - zadržava sva svojstva CNC sustava klase i istovremeno ima mogućnost razmjene informacija sa središnjim računalom koje opslužuje grupu strojeva, proizvodni prostor ili radionicu.

Sustavi upravljanja pogonom posmaka kod CNC strojeva Shema otvorenog sustava upravljanja pogonom posmaka CNC stroja: 1, 2, 3, - hidraulički pogonski elementi; 4 – zupčanički par; 5-struki vijak; 6 – radni element CNC stroja Otvorene sustave karakterizira postojanje jednog protoka informacija koji dolazi od uređaja za očitavanje do izvršnog elementa stroja. Nedostatak - nema povratnog senzora i stoga nema informacija o stvarnom položaju pokretača stroja.

Blok dijagrami zatvorenih CNC sustava: a) - zatvoreni kružnim DOS-om na vodećem vijku; b) – zatvoreno s kružnim DOS-om i prijenosom zupčastom letvom c) – zatvoreno s linearnim DOS-om na radnom tijelu stroja. Zatvoreni sustavi CNC - karakteriziraju dva protoka informacija - od uređaja za očitavanje i od povratnog senzora usput. U ovim sustavima, razlika između navedenih i stvarnih vrijednosti pomaka izvršnih tijela uklanja se zbog prisutnosti povratne informacije. Rad CNC sustava zatvorene petlje temelji se na principu servo upravljačkih sustava.

CNC sustav zatvorene petlje s kružnim DOS-om na vodećem vijku U ovakvim CNC sustavima pozicija radnog elementa se neizravno mjeri pomoću kružnog DOS-a montiranog na vodećem vijku. Ova je shema prilično jednostavna i prikladna s gledišta instaliranja DOS-a. Ukupne dimenzije korištenog senzora ne ovise o veličini izmjerenog pomaka. Pri korištenju kružnog DOS-a ugrađenog na vodeći vijak postavljaju se visoki zahtjevi na precizne karakteristike prijenosa vijak-matica (točnost izrade, krutost, odsutnost praznina), što u ovom slučaju nije pokriveno povratnom spregom.

Zatvoreni CNC sustav s kružnim DOS-om i zupčastim zupčanikom Zatvoreni CNC sustavi ove vrste također koriste kružni DOS, ali mjereći kretanje radnog tijela stroja kroz zupčasti zupčanik. U ovom slučaju sustav povratne sprege pokriva sve prijenosne mehanizme pogona dodavanja, uključujući i prijenos vijak-matica. Međutim, na točnost mjerenja pomaka mogu utjecati greške u proizvodnji zupčaste letve i zupčanika. Da bi se to izbjeglo, potrebno je koristiti preciznu letvu i zupčanik sa zupčanikom, čija duljina ovisi o hodu radnog dijela stroja. U nekim slučajevima to komplicira i poskupljuje sustav povratne sprege.

CNC sustav zatvorene petlje s linearnim DOS-om na radnom tijelu stroja Slični CNC sustavi opremljeni su linearnim DOS-om koji omogućuje direktno mjerenje kretanja radnog tijela stroja. To omogućuje povratnom spregom da pokrije sve prijenosne mehanizme pogona dovoda, što osigurava visoka točnost pokreta. Međutim, linearni DOS-ovi su složeniji i skuplji od kružnih; njihov dimenzije ovise o duljini hoda radnog tijela stroja. Na točnost rada linearnog DOS-a mogu utjecati pogreške stroja (na primjer, istrošenost vodilica, toplinske deformacije itd.).

Blok dijagram CNC sustava s kompenzacijskim obračunom strojnih pogrešaka CNC sustavi s kompenzacijskim obračunom strojnih pogrešaka opremljeni su dodatni sustavi povratne informacije, sa senzorima koji uzimaju u obzir pogreške stroja (toplinske deformacije, vibracije, istrošenost vodilica, itd.)

Blok dijagram adaptivnog CNC sustava Adaptivne (samoprilagodljive) CNC sustave karakteriziraju tri toka informacija: 1) od uređaja za očitavanje; 2) od senzora povratne sprege na putu; 3) od senzora instaliranih na stroju i nadziru proces obrade prema parametrima kao što su istrošenost alata za rezanje, promjene u silama rezanja i trenja, fluktuacije u dodatku i tvrdoći materijala izratka, itd. Takvi sustavi omogućuju vam da prilagoditi program obrade uzimajući u obzir stvarne uvjete rezanja.

Pitanja za samokontrolu 1. Što se podrazumijeva pod upravljanjem strojem? 2. Koja je razlika između ručnog i automatskog upravljanja? 3. Na koje se vrste upravljanja dijeli automatsko upravljanje prema funkcijskoj namjeni? 4. Što se podrazumijeva pod numeričkim upravljanjem? 5. Navedite glavne elemente uključene u CNC uređaj. 6. Koje su glavne prednosti CNC strojeva? 7. Ime opće preporuke poboljšati učinkovitost korištenja CNC strojeva? 8. Kako se klasificiraju CNC sustavi i njihovo označavanje. 9. Navedite metode za unos upravljačkih programa. 10. Imenujte klase CNC uređaja prema stupnju tehničkih mogućnosti. Koja je njihova razlika? 11. Koje se sheme pogona posmaka koriste u CNC strojevima i koja je njihova razlika?