Ang pag-imbento ng isang mekanikal na drive ay naging posible upang palayain ang isang tao mula sa pisikal na paggawa, ngunit ang kontrol ay isinasagawa nang manu-mano. Ang pag-unlad ng produksyon ay humantong sa automation. Sa kalagitnaan ng ating siglo, nabuo ang isang sistema: ACS - isang awtomatikong sistema ng kontrol ng isang mekanikal na uri, i.e. Ang control program ay ipinatupad sa anyo ng mga real-life analogues.

Mga kamao (music box):

Ang pisikal na storage media ay may 2 disadvantages:

Ang impormasyon ng isang bahagi ng pagguhit ay lumiliko mula sa digital patungo sa analog sa anyo ng isang kumplikadong hubog na ibabaw na ito ay nauugnay sa pagkawala ng impormasyon, at ang materyal na form na ito ay nauugnay sa pagkasira ng programa ng carrier.

Kinakailangan na gumawa ng mga programa ng carrier sa metal na may mataas na katumpakan, at upang ihinto ang kagamitan sa loob ng mahabang panahon upang maisagawa ang pagsasaayos nito.

Digital electronic control system:

CNC - tulad ng isang sistema kung saan ang programa para sa paglipat ng mga gumaganang bahagi at mga teknolohiya ng command ay ipinadala sa control computer sa anyo ng mga digital alphabetic code.

Sa buong proseso ng paghahanda ng paglilipat ng impormasyon, ang CNC system ay tumatalakay lamang sa digital hugis nito.

Ang form na ito ng impormasyon ay nagpapahintulot sa iyo na ilapat ang lahat modernong paraan teknolohiya ng microprocessor, i.e. i-automate ang paghahanda ng programa mismo, at mabilis na baguhin ang kontrol ng programa. Nire-reset sa bagong programa Ang CNC machine ay tumatagal ng 1-2 minuto.

Ang pangkalahatang direksyon ng modernong pag-unlad ay ang pagpapalit ng lahat ng balahibo. mga elektronikong sistema at ang paglikha ng iisang digital field.

Sa istruktura, ang CNC ay isang autonomous electronic unit, na binubuo ng: BTK - block ng mga teknolohikal na utos; MP - kinokontrol ng microprocessor ang dalawang coordinate (kasalukuyang hanggang 20).

may mga:

NC(Numeral Control) - kontrol sa numero; system na may frame-by-frame na pagbabasa ng punched paper tape.

SNC(Stored Numeral Contral) - nakaimbak na programa; Ang control command ay binabasa nang isang beses at ang mga ikot ng pagproseso ay isinasagawa gamit ito.

Ang CNC (Computer NC) ay isang CNC device na may built-in na computer na maaaring sabay na mag-imbak ng ilang dosenang mga programa, itama at i-edit ang mga ito.

DNC (Director NC) - direktang kontrol ng makina mula sa isang computer. Pamamahala ng pagkakasunud-sunod ng mga operasyon, ang buong lugar.

HNC(Handed NC) - kontrol sa pagpapatakbo ng software; manu-manong pagpasok ng data sa control panel.

Sa pamamagitan ng prinsipyo kontrol sa paggalaw Mayroong 3 pangkat ng kagamitan:

Sa pamamagitan ng isang CNC positional system, ang tool ay awtomatikong kinokontrol mula sa punto hanggang punto, kasama ang landas ng pagpapatupad. pagproseso: (mga makina ng pagbabarena).

Sa CNC contouring system; ang paggalaw sa isang kumplikadong tilapon ay nangyayari nang tuluy-tuloy (mga milling machine).

magkapantay ang layo

SA pinagsamang sistema Pinagsasama ng CNC ang 1 at 2 control system, samakatuwid ang pinakamahal.

Sa bilang ng mga tool na ginamit Ang mga makina ay nakikilala:

Gamit ang isang kasangkapan

Multi-tool na may RG (tool control turret) hanggang 12 piraso.

Multipurpose; nilagyan ng espesyal tool magazine at manipulator para sa pagpapalit ng mga tool (mula 12 hanggang 80-120 na mga PC.)

Pag-index ng mga CNC machine:

C-cyclic na kontrol.

F1 - digital indexing, machine. nilagyan ng mga simpleng device, mababasa ang impormasyon sa screen (kaunting ginagamit).

F2-posisyon CNC.

F3-contour.

F4-combined, ginagamit din sa pagtatalaga:

R-CNC na may revolver.

M-CNC na may tool magazine (pinapanatili ang precision indication)

P.V.A. (P - tumaas na katumpakan, B - mataas na katumpakan, A - espesyal na mataas na katumpakan)

6B76ПМФ4 (6-sa isang milling multi-purpose machine, P -nadagdagan ang katumpakan, M-may tool magazine, 4-pinagsamang control system).

Ang pangunahing teknolohikal na tampok ng CNC machine ay ang mataas na konsentrasyon ng pagproseso ay nangyayari sa isang makina sa isang lugar ng trabaho. Dahil dito, ang bilang ng mga operasyon ay nabawasan ng 10-15 beses, ang buong proseso ng teknolohikal ay nakumpleto sa 2-3 na mga operasyon, at ang tagal ng mga operasyon ay nabawasan ng ilang oras.

Ang mga tampok na ito ay nagpapataw ng karagdagang mga kundisyon ng organisasyon para sa mga CNC machine. Ngayon 15-20% ng fleet ay mga CNC machine.

Limitasyon ng paggamit ng CNC: mamahaling kagamitan na may kumplikadong mekanika at electronics. Sa modernong produksyon - 15-20% ng fleet ng CNC machine.

Mga function na may address G- ay tinatawag paghahanda, tinutukoy nila ang mga kondisyon ng pagpapatakbo ng makina na nauugnay sa pagprograma ng geometry ng paggalaw ng tool. Ang isang detalyadong paglalarawan ng mga G-code ay matatagpuan sa kabanata na ISO 7 bit code.

Sa kabanatang ito ay isasaalang-alang natin nang detalyado ang layunin ng mga pantulong na tungkulin.

Mga function na may address M- ay tinatawag pantulong(mula sa English: Miscellaneous) at idinisenyo upang kontrolin ang iba't ibang mga mode at device ng makina.

Ang mga auxiliary function ay maaaring gamitin nang mag-isa o kasabay ng iba pang mga address, halimbawa ang block sa ibaba ay nag-i-install ng tool number 1 sa spindle.

N10 T1 M6, kung saan

T1- tool numero 1;
M6- pagbabago ng tool;

SA sa kasong ito Sa ilalim ng utos ng M6 sa CNC stand mayroong isang buong hanay ng mga utos na nagbibigay ng proseso ng pagpapalit ng tool:

Ang paglipat ng tool sa posisyon ng pagbabago;
- patayin ang bilis ng suliran;
- paglipat ng naka-install na tool sa tindahan;
- pagpapalit ng tool;

Ang paggamit ng mga M-code ay pinapayagan sa mga frame na may paggalaw ng tool, halimbawa sa linya sa ibaba ang paglamig ay i-on (M8) nang sabay-sabay sa pagsisimula ng paggalaw ng cutter.

N10 X100 Y150 Z5 F1000 M8

Ang mga M-code na nag-o-on sa anumang machine device ay may nakapares na M code na nag-o-off sa device na iyon. Halimbawa,

M8- i-on ang paglamig, M9- patayin ang paglamig;
M3- i-on ang bilis ng spindle, M5- patayin ang bilis;

Pinapayagan na gumamit ng ilang M command sa isang frame.

Alinsunod dito, mas maraming device ang mayroon ang isang makina, mas maraming M command ang kasangkot sa kontrol nito.

Conventionally, ang lahat ng auxiliary function ay maaaring nahahati sa pamantayan At espesyal. Ang mga karaniwang auxiliary function ay ginagamit ng mga manufacturer ng CNC para kontrolin ang mga device na makikita sa bawat makina (spindle, cooling, tool change, atbp.). Samantalang ang mga espesyal na programa ng programa ay nagmo-mode sa isang partikular na makina o grupo ng mga makina ng isang partikular na modelo (on/off ang panukat na ulo, i-clamp/unclamping ang mga rotary axes).

Ipinapakita ng larawan sa itaas ang umiikot na spindle ng isang multi-axis machine tool. Upang madagdagan ang katigasan sa panahon ng pagpoproseso ng posisyon, ang makina ay nilagyan ng mga rotary axis clamp, na kinokontrol ng mga M code: M10/M12– paganahin ang mga clamp para sa mga palakol A at C. M11/M13– patayin ang mga clamp. Sa iba pang kagamitan, maaaring i-configure ng manufacturer ng makina ang mga command na ito para kontrolin ang iba pang device.

Listahan ng mga karaniwang M command

Inilalarawan ng tagagawa ng makina ang mga espesyal na pantulong na function sa kaukulang teknikal na dokumentasyon.

Sa pabrika kung saan sila nagtatrabaho iba't ibang makina may numeric kontrolado ng programa, maraming iba't ibang software ang ginagamit, ngunit sa karamihan ng mga kaso lahat ng control software ay gumagamit ng parehong control code. Ang software para sa mga baguhan na makina ay nakabatay din sa katulad na code. Sa pang-araw-araw na buhay ito ay tinatawag na " G-code" Ang materyal na ito ay nagtatanghal Pangkalahatang Impormasyon sa pamamagitan ng G-code.

Ang G-code ay ang karaniwang pangalan para sa wika para sa pagprograma ng mga aparatong CNC (Computer Numerical Control). Ito ay nilikha ng Electronic Industries Alliance noong unang bahagi ng 1960s. Ang huling rebisyon ay naaprubahan noong Pebrero 1980 bilang pamantayan ng RS274D. Inaprubahan ng ISO Committee ang G-code bilang pamantayang ISO 6983-1:1982, ang State Committee for Standards ng USSR - bilang GOST 20999-83. Sa teknikal na panitikan ng Sobyet, ang G-code ay itinalaga bilang ISO-7 bit code.

Ginagamit ng mga manufacturer ng control system ang G-code bilang pangunahing subset ng programming language, na pinapalawak ito ayon sa kanilang nakikitang akma.

Ang isang program na nakasulat gamit ang G-code ay may matibay na istraktura. Ang lahat ng mga control command ay pinagsama sa mga frame - mga pangkat na binubuo ng isa o higit pang mga command. Nagtatapos ang block sa isang line feed (LF/LF) na character at may numero, maliban sa unang block ng program. Ang unang frame ay naglalaman lamang ng isang character na "%". Ang programa ay nagtatapos sa command M02 o M30.

Ang mga pangunahing (sa pamantayang tinatawag na preparatory) na mga utos ng wika ay nagsisimula sa letrang G:

• paggalaw ng mga gumaganang bahagi ng kagamitan sa isang naibigay na bilis (linear at pabilog;
• gumaganap ng mga tipikal na pagkakasunud-sunod (tulad ng mga machining hole at thread);
• pamamahala ng mga parameter ng tool, mga sistema ng coordinate, at mga eroplano ng trabaho.

Talaan ng buod ng mga code:

Talaan ng mga pangunahing utos:

Talahanayan ng code ng teknolohiya:

Ang mga utos ng teknolohikal na wika ay nagsisimula sa letrang M. Kasama sa mga ito ang mga aksyon tulad ng:

• Baguhin ang tool
• I-on/i-off ang spindle
• I-on/i-off ang paglamig
• Tawagan/tapusin ang subroutine

Pantulong (teknolohiya) na mga koponan:

Ang mga parameter ng command ay tinukoy sa mga titik ng alpabetong Latin:

Gusto kong sabihin sa iyo ang tungkol sa aking proyekto upang makuha ang iyong opinyon tungkol dito. Malugod na tinatanggap ang may kaalamang kritisismo at mungkahi. Kung may interes, susulat ako ng isang serye ng mga artikulo tungkol sa kung paano nilikha ang proyekto at ibabahagi ang ilan sa aking karanasan. Kaya, magsimula tayo.

Kamakailan ay dumating ang ideya na lumikha ng ganap bukas na proyekto isang unibersal na 3-coordinate na platform na maaaring gumanap ng functionality ng parehong 3D printer at milling machine para sa pagproseso ng plastic at marami pang iba. Ang platform ay binuo sa uri ng modular. Nangangahulugan ito na mayroon itong ganap na mapapalitang mga carriage drive at tool. Tinawag namin ang bagay na ito na "RRaptor Platform". Sa hinaharap, magbibigay ako ng ilang larawan at litrato ng mga modelo ng disenyo at kung ano ang naipapatupad na.

Narito kung ano ang nangyari sa katotohanan. At oo. Ang turnilyo sa Y coordinate ay hindi secured

Tingnan natin kung ano ang ibig sabihin ng modularity sa konteksto ng isang proyekto. Halimbawa, gusto naming makakuha ng 3D printer: nag-i-install kami ng naaangkop na mga drive + isang unit ng pag-print (maaaring mai-install ang 3 unit nang sabay-sabay) - at iyon na. Maaari naming i-print ang aming sariling mga bahagi. Sa pamamagitan ng iba't ibang dahilan Para sa pag-print sa platform, ginagamit ang mga rack-and-pinion transmission na may stepper motor.

Ang modelo ay nagpapakita ng naka-install na rack-and-pinion drive sa Y coordinate

O kailangan naming gumawa ng isang bagay. Pagkatapos ay mag-i-install kami ng mga screw-nut drive na may NEMA23 ball motor at isang cutter. handa na! Nag-eksperimento kami sa iba't ibang mga turnilyo. Simula sa "collective farm", tulad ng ordinaryong hairpin, at nagtatapos sa mga de-kalidad na ball screw. Posibilidad ng pag-install sa platform iba't ibang uri mga turnilyo Depende sa budget ng makina. Ang mga opsyon sa paggiling ng spindle ay mula rin sa karaniwang mga drill hanggang sa aming bersyon ng isang maliit at compact na spindle para sa milling plastic (na nasa yugto pa lamang ng pagguhit). Sa ngayon, sa aming mga pagsubok ay gumagamit kami ng drill sa isang aluminum stand na may lakas na 650W.

Narito ang isang plastic milling machine para sa iyo

Nakatiklop din ito

Gaya ng sinabi ko sa itaas, gusto naming gawing bukas ang proyekto sa mga third-party na developer. Gawing available sa publiko ang lahat ng drawing at patent, kabilang ang software. Ngunit higit pa sa na mamaya.

Ang susunod na mahalagang bahagi ng proyekto ay ang control unit. Ang lahat ng mga elektronikong bagay ay matatagpuan doon. Nang hindi pumunta sa mga detalye ng kung ano ang naroroon (tulad ng sinabi ko na, magkakaroon ng interes - ilalarawan ko ang lahat sa magkahiwalay na mga artikulo), mapapansin ko ang pangunahing tampok nito. Maaaring "patnubayan" ng control unit na ito ang ilang mga platform nang sabay-sabay. Papayagan ka nitong lumikha ng isang maliit na imprastraktura ng mga aparato (o sa halip na mga platform) na gumaganap ng iba't ibang mga pag-andar, na kinokontrol ang mga ito sa gitna (marahil isang malakas na salita, ngunit pa rin...). Ang bloke ay modular din. Iba-iba ang pagpuno nito. Maaari kang magdagdag ng iba't ibang mga interface ng komunikasyon: wi-fi, Bluetooth, ethernet, atbp. Anuman ang nais ng iyong puso.

Larawan ng pabahay ng control unit

Ang software ay isang hiwalay na epiko. Sinulat namin ito (at sinusulat ito) kasama malinis na slate. Ganap na lahat, mula sa mga algorithm ng pag-ikot ng stepper hanggang sa application sa isang Android smartphone, ay ang aming gawain. Hindi ko sinasabi na may naisip tayong makabago at bago. Bagaman pangunahing pagkakaiba mula sa mga analogue (halimbawa, Marlin firmware) mayroon. Gusto ko lang bigyang-diin na sineseryoso namin ang proyekto at ang ideya sa kabuuan. At sana ay maisakatuparan natin ito nang buo. Ibig sabihin, para mass-produce ang mga ganitong platform.

Ito ang aming unang prototype. Gumawa kami ng plotter batay dito para sa pinakaunang mga pagsubok

Bagama't kailangan pa nating umunlad sa mass production at pinuhin ang parehong mga pagkukulang sa mekanika at software. Gayunpaman, mayroon na tayong karanasan.

Unang serye para sa 5 piraso

Umaasa ako (o mas sigurado ako) na ang iyong puna, opinyon at komento ay makakatulong sa amin. Sa kasamaang palad, hindi makatotohanang ilarawan at ipakita ang maraming detalye ng proyekto sa isang artikulo. Ngunit kailangan nating magsimula sa isang lugar.

Salamat sa iyong atensyon.

Paglalarawan ng pagtatanghal Mga teknolohikal na kakayahan at bentahe ng CNC machine Lecture sa mga slide

Mga teknolohikal na kakayahan at pakinabang ng mga makinang CNC Lecture 3 Pangkalahatang Impormasyon tungkol sa mga control system. Istraktura ng CNC machine at CNC system. Mga kalamangan ng CNC machine. Mga rekomendasyon para sa pagtaas ng kahusayan ng paggamit ng mga CNC machine. Pag-uuri ng mga CNC system: digital display system, positional, contour, pinagsamang (mixed) system. Pagtatalaga ng uri ng CNC device. Pagtatalaga ng modelo ng makina ng CNC. Mga System CN, CNC, SNC, HNC, DNC; open-loop, closed-loop, self-adjusting CNC system.

Pangkalahatang impormasyon tungkol sa mga control system at CNC machine Ang kontrol sa isang machine tool ay karaniwang nauunawaan bilang isang hanay ng mga impluwensya sa mga mekanismo nito, na tinitiyak na ang mga mekanismong ito ay nagsasagawa ng teknolohikal na ikot ng pagproseso. Ang control system ay isang device o isang set ng mga device na nagpapatupad ng mga impluwensyang ito. Manu-manong kontrol - ang desisyon na gumamit ng ilang mga impluwensya ng mga elemento ng ikot ng trabaho ay ginawa ng isang tao - ang operator ng makina. Ang operator, batay sa mga desisyong ginawa, ay i-on ang naaangkop na mga mekanismo ng makina at itinakda ang mga parameter ng kanilang operasyon. Mga operasyon manu-manong kontrol natupad pareho sa hindi awtomatikong unibersal at mga dalubhasang makina para sa iba't ibang layunin, at sa mga awtomatikong makina. Sa mga awtomatikong makina, ginagamit ang manu-manong kontrol upang ipatupad ang mga mode ng pagsasaayos at mga espesyal na elemento ng ikot ng trabaho. Dito, ang manu-manong kontrol ay madalas na pinagsama sa isang digital na pagpapakita ng impormasyon na nagmumula sa mga sensor ng posisyon ng mga actuator.

Ang awtomatikong kontrol ay nangangahulugan na ang mga desisyon tungkol sa paggamit ng mga elemento ng ikot ng trabaho ay ginawa ng control system nang walang partisipasyon ng operator. Nag-isyu din ito ng mga utos upang i-on at i-off ang mga mekanismo ng makina at kontrolin ang operasyon nito. Ang ikot ng pagproseso ay isang hanay ng mga paggalaw ng mga gumaganang bahagi ng isang makina na paulit-ulit kapag pinoproseso ang bawat workpiece. Ang kumplikado ng mga paggalaw ng mga gumaganang bahagi sa ikot ng pagpapatakbo ng makina ay isinasagawa sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod, i.e. ayon sa programa. Ang isang algorithm ay isang paraan ng pagkamit ng isang layunin (paglutas ng isang problema) na may isang hindi malabo na paglalarawan ng pamamaraan para sa pagpapatupad nito. Sa pamamagitan ng functional na layunin awtomatikong kontrol ay nahahati bilang mga sumusunod: kontrol ng patuloy na paulit-ulit na mga ikot ng pagproseso (halimbawa, kontrol ng pinagsama-samang mga makina na nagsasagawa ng paggiling, pagbabarena, pagbubutas at pag-threading na mga operasyon sa pamamagitan ng pagpapatupad ng mga cycle ng paggalaw ng mga multi-spindle power heads); kontrol ng mga variable na awtomatikong cycle, na itinakda gamit ang mga indibidwal na modelo ng materyal na analogue para sa bawat cycle (copier, set ng cam, stop system, atbp.) Ang isang halimbawa ng cyclic control ng machine tools (CPU) ay mga control system para sa pagkopya ng mga lathe at milling machine , multi-spindle automatic lathes at iba pa;

Numerical control (CNC), kung saan ang programa ay tinukoy sa anyo ng isang hanay ng impormasyon na naitala sa isa o ibang medium. Ang impormasyon ng kontrol para sa mga CNC machine ay discrete, at ang pagproseso nito sa panahon ng proseso ng kontrol ay isinasagawa gamit ang mga digital na pamamaraan. Cyclic program control (CPU) Binibigyang-daan ka ng cyclic program control system (CPU) na bahagyang o ganap na i-program ang ikot ng pagpapatakbo ng makina, mode ng pagpoproseso at pagbabago ng tool, pati na rin itakda (gamit ang paunang pagsasaayos ng mga paghinto) ang dami ng paggalaw ng mga ehekutibong katawan ng makina. Ito ay isang analog closed-loop control system at may medyo mataas na antas ng flexibility, ibig sabihin, nagbibigay ito ng madaling pagbabago sa pagkakasunud-sunod ng paglipat sa kagamitan (electrical, hydraulic, pneumatic, atbp.) na kumokontrol sa mga elemento ng cycle .

Block diagram ng isang cyclic program control device 1 – program setting block, 2 – step-by-step na program input block, 3 – machine cycle control block, 4 – control signal conversion block. 5, 6 - mga drive ng mga executive body ng makina, electromagnets, couplings, atbp., 7 - feedback sensor Mula sa block 1, ang impormasyon ay pumapasok sa automation circuit. Ang automation circuit (karaniwang ginagawa gamit ang mga electromagnetic relay) ay nag-uugnay sa pagpapatakbo ng cycle programmer kasama ang mga actuator ng makina at ang feedback sensor; nagpapalakas at nagpaparami ng mga koponan; ay maaaring magsagawa ng isang bilang ng mga lohikal na pag-andar (halimbawa, magbigay ng pagpapatupad ng mga karaniwang loop). Mula sa block 3 ang signal ay papunta sa actuator kung saan tinitiyak ng mga actuator 5, 6 ang pagpapatupad ng mga utos na tinukoy ng programa. Sinusubaybayan ng Sensor 7 ang pagtatapos ng pagproseso at, sa pamamagitan ng block 4, ay nagbibigay ng utos na harangan ang 2 upang i-on ang susunod na yugto ng programa.

Sa mga cyclic control device, sa numerical form, ang programa ay naglalaman lamang ng impormasyon tungkol sa cycle at processing mode, at ang dami ng paggalaw ng mga nagtatrabaho na katawan ay itinakda sa pamamagitan ng pagsasaayos ng mga stop. Ang mga bentahe ng sistema ng CPU ay kadalian ng disenyo at pagpapanatili, pati na rin ang mababang gastos. Ang kawalan ay ang laboriousness ng dimensional na pagsasaayos ng mga stop at cams. Maipapayo na gumamit ng mga CNC machine sa mga kondisyon ng serial, malakihan at mass production ng mga bahagi ng mga simpleng geometric na hugis. Ang mga sistema ng CPU ay nilagyan ng turret, turn-milling, vertical drilling machine, aggregate machine, industrial robots (IR), atbp.

Numerical control (CNC) Ang numerical control (CNC) ng isang machine tool ay tumutukoy sa kontrol, ayon sa isang program na tinukoy sa isang alphanumeric code, ng paggalaw ng mga executive body ng makina, ang bilis ng kanilang paggalaw, ang pagkakasunud-sunod ng ikot ng pagproseso , ang cutting mode at iba't ibang auxiliary function. Batay sa mga tagumpay ng cybernetics, electronics, teknolohiya ng computer at inhinyero ng instrumento, sa panimula ay binuo ang mga bagong sistema ng kontrol ng programa - mga CNC system, na malawakang ginagamit sa paggawa ng machine tool. Sa mga sistemang ito, ang magnitude ng bawat stroke ng executive body ng makina ay tinukoy gamit ang isang numero. Ang bawat yunit ng impormasyon ay tumutugma sa isang discrete movement ng executive body sa isang tiyak na halaga, na tinatawag na resolution ng CNC system o ang halaga ng impulse. Sa loob ng ilang partikular na limitasyon, ang actuator ay maaaring ilipat ng anumang multiple ng resolution.

Sa mga sistema ng CNC, mula sa paghahanda ng isang control program hanggang sa paglipat nito sa gumaganang mga bahagi ng makina, nakikitungo lamang kami sa impormasyon sa digital (discrete) na form na nakuha nang direkta mula sa pagguhit ng bahagi. Ang trajectory ng cutting tool na may kaugnayan sa workpiece na pinoproseso sa CNC machine ay kinakatawan bilang isang serye ng mga sequential na posisyon nito, na ang bawat isa ay tinutukoy ng isang numero. Ang lahat ng impormasyon ng control program (dimensional, teknolohikal at auxiliary) na kinakailangan upang makontrol ang pagproseso ng bahagi, na ipinakita sa teksto o tabular na form gamit ang mga simbolo (mga numero, titik, simbolo), ay naka-encode (ISO code -7 bit) at ipinasok sa ang memorya ng control system mula sa computer o direkta gamit ang mga key sa control panel. Kino-convert ng CNC device ang impormasyong ito sa mga control command para sa mga actuator ng makina at kinokontrol ang kanilang pagpapatupad. Samakatuwid, sa mga makina ng CNC naging posible na makakuha ng mga kumplikadong paggalaw ng mga gumaganang katawan nito hindi dahil sa mga kinematic na koneksyon, ngunit salamat sa kontrol ng mga independiyenteng coordinate na paggalaw ng mga nagtatrabaho na katawan na ito ayon sa isang programa na tinukoy sa numerical form. Sa mga kondisyon ng serial, small-scale at solong produksyon, pagbawas ng oras ng paghahanda ng produksyon ng 50-75%, pagbawas ng kabuuang tagal ng cycle ng pagproseso ng 50-60%, pagbabawas ng mga gastos para sa disenyo at paggawa ng mga teknolohikal na kagamitan sa pamamagitan ng 30-85%.

Ang aparatong CNC ay idinisenyo upang mag-isyu ng mga aksyong kontrol sa mga gumaganang bahagi ng makina alinsunod sa control program na ipinasok sa input ng impormasyon at block ng pagbasa. Ang bloke ng mga teknolohikal na utos ay ginagamit upang kontrolin ang cyclic automation ng makina, na binubuo pangunahin ng mga elemento ng ehekutibo tulad ng mga starter, electromagnetic couplings, solenoids, limit at limit switch, pressure switch, atbp., na nagbibigay ng pagpapatupad ng iba't ibang mga teknolohikal na utos (pagbabago ng tool , spindle rotation speed switching, atbp.), pati na rin ang iba't ibang interlock sa panahon ng pagpapatakbo ng makina.

Ang interpolation unit ay isang espesyal na computing device (interpolator) na bumubuo ng partial tool trajectory sa pagitan ng dalawa o higit pang mga punto na tinukoy sa control program. Ang impormasyon ng output mula sa bloke na ito, na ibinibigay sa control unit ng feed drive, ay kadalasang ipinakita sa anyo ng isang pagkakasunud-sunod ng mga pulso para sa bawat coordinate, ang dalas nito ay tumutukoy sa bilis ng feed, at ang bilang - ang dami ng paggalaw. Ang tinukoy na rate ng feed sa kahabaan ng machined contour ng bahagi, pati na rin ang mga proseso ng acceleration at braking ay ibinibigay ng feed rate block.

Ang bloke ng pagwawasto ng programa ay ginagamit upang baguhin ang mga naka-program na mga parameter ng pagproseso: bilis ng feed at mga sukat ng tool (haba at diameter). Pinapayagan ka ng canned cycle block na gawing simple ang proseso ng programming kapag nagpoproseso ng mga paulit-ulit na elemento ng isang bahagi, halimbawa, kapag ang pagbabarena at pagbubutas ng mga butas, threading, atbp. Ang feed drive ng mga gumaganang elemento ay binubuo ng isang drive motor, ang mga control system nito at kinematic mga link.

Ang katumpakan ng paggalaw ng mga gumaganang katawan ng isang CNC machine tool ay nakasalalay sa feed drive control scheme na ginamit: bukas (walang sistema para sa pagsukat ng aktwal na paggalaw ng kinokontrol na working body) o sarado (na may sistema ng pagsukat). Sa pangalawang kaso, ang kontrol sa katumpakan ng mga control signal para sa bawat kinokontrol na coordinate ng makina ay isinasagawa ng isang feedback sensor (FOS). Ang katumpakan ng kontrol na ito ay higit na tinutukoy ng uri, disenyo at lokasyon ng mga sensor sa makina. Depende sa uri ng pangunahing operasyon machining Ang mga makina ay nahahati sa mga teknolohikal na grupo: pag-ikot, paggiling, pagbabarena - paggiling - pagbubutas, paggiling, multi-operational. Ayon sa bilang ng mga tool na ginamit, ang mga CNC machine ay nahahati sa: multi-tool, na may bilang ng awtomatikong pagpapalit ng mga tool hanggang 12, kadalasan ay mga makina na may tool turret; multi-operational, na may isang bilang ng mga awtomatikong pagpapalit ng mga tool na higit sa 12, nilagyan ng isang espesyal na tindahan ng kasangkapan uri ng kadena o tambol.

Mga kalamangan ng CNC machine. 1. Tumaas na katumpakan ng pagproseso; tinitiyak ang pagpapalit ng mga bahagi sa serial at maliit na sukat na produksyon, 2. Pagbawas o kumpletong pag-aalis ng pagmamarka at paglalap ng trabaho, 3. Ang pagiging simple at maikling panahon ng pagbabago; 4. Konsentrasyon ng mga transition sa pagproseso sa isang makina, na humahantong sa isang pagbawas sa oras na ginugol sa pag-install ng isang workpiece, isang pagbawas sa bilang ng mga operasyon, kapital na nagtatrabaho sa trabaho sa progreso, oras at pera na ginugol sa transporting at pagsubaybay ng mga bahagi; 5. Pagbawas ng cycle ng paghahanda para sa produksyon ng mga bagong produkto at ang kanilang oras ng paghahatid; 6. Tinitiyak ang mataas na katumpakan sa pagproseso ng mga bahagi, dahil ang proseso ng pagproseso ay hindi nakasalalay sa mga kasanayan at intuwisyon ng operator;

7. Pagbawas ng mga depekto dahil sa kasalanan ng manggagawa; 8. Nadagdagang produktibidad ng makina bilang resulta ng pag-optimize ng mga teknolohikal na parameter, automation ng lahat ng paggalaw; 9. Posibilidad ng paggamit ng hindi gaanong skilled labor at pagbawas ng pangangailangan para sa skilled labor; 10. Posibilidad ng multi-machine service; 11. Pagbabawas ng fleet ng makina, dahil pinapalitan ng isang CNC machine ang ilang manu-manong makina. Ang paggamit ng mga makina ng CNC ay ginagawang posible upang malutas ang isang bilang ng mga problema sa lipunan: mapabuti ang mga kondisyon ng pagtatrabaho ng mga operator ng makina, makabuluhang bawasan ang bahagi ng mabibigat na manu-manong paggawa, baguhin ang komposisyon ng mga manggagawa sa mga tindahan ng machining, gawing mas talamak ang problema ng kakulangan sa paggawa. , atbp.

Pangkalahatang rekomendasyon para sa pagtaas ng kahusayan ng paggamit ng mga CNC machine: 1. Gumawa ng malawakang paggamit ng mga multi-location na device. tinitiyak ang pagproseso ng ilang bahagi ng pareho o magkakaibang disenyo (ito ay lalong mahalaga kapag gumagamit ng GPS, dahil ang mga hanay ng mga bahagi para sa isang produkto ay maaaring ikabit sa device at gawin sa isang cycle). 2 Gumamit ng mga intermediate na plato na may mga butas o grooves na may tumpak na makina, na nagpapababa sa oras ng pag-setup at pagpapalit ng kagamitan sa isang bagong bahagi; bilang karagdagan, pinoprotektahan nito ang mga gumaganang ibabaw ng mesa, atbp. mula sa pagkasira 3 Gumamit ng kumbinasyong tool na may maikling haba at tumpak na disenyo, mas mabuti na may mapapalitang mga plato pinahiran (kabilang ang para sa pagbabarena at reaming). Nakakatulong ito upang mapataas ang mga kondisyon sa pagpoproseso, buhay ng tool at pagiging maaasahan, pati na rin bawasan ang oras na ginugol sa pagpapalit ng tool at pagpoposisyon ng talahanayan, at bawasan ang bilang ng mga tool na kinakailangan upang iproseso ang isang bahagi at ang bilang ng mga puwang sa tool magazine.

4 Ang makina ay dapat magkaroon ng isang aparato para sa pagsubaybay sa kondisyon cutting edge, pagtatala ng oras ng trabaho na nagpapahiwatig ng sandali ng pagbabago ng tool; 5 Ang lahat ng mga kasangkapan ay dapat na naka-set up sa labas ng makina. 6 Magtalaga ng isang pagkakasunud-sunod para sa pagpoproseso ng mga butas batay sa mga real time na gastos, ibig sabihin, iproseso ang isang bilang ng mga butas ng parehong diameter gamit ang isang tool, o iproseso ang bawat butas nang buo gamit ang isang pagbabago ng tool; 6 Sa proseso ng machining, magsagawa muna ng mga transition na nangangailangan ng pinakamataas na bilis ng spindle, halimbawa, ipinapayong mag-drill muna ng isang butas ng maliit at pagkatapos ay malaking diameter; 7. Iwasan ang madalas na biglaang pagbabago sa bilis ng spindle; 8 Ang mga CNC machine, anuman ang uri ng katumpakan, ay dapat gamitin lamang para sa limitadong trabaho teknolohikal na layunin makina, pinahihintulutang pagkarga, laki ng mga cutter, drills, atbp. 9 CNC machine mataas na uri ang katumpakan ay hindi dapat gamitin para sa pagproseso ng mga bahagi na, ayon sa katumpakan na tinukoy sa pagguhit, ay maaaring iproseso sa mga makina ng mas mababang uri ng katumpakan.

Pag-uuri ng mga sistema ng CNC batay sa likas na katangian ng paggalaw ng mga nagtatrabaho na katawan Pag-uuri ng mga sistema ng CNC batay sa mga teknolohikal na gawain ng kontrol sa pagproseso

CNC positional system - nagbibigay ng kontrol sa mga paggalaw ng gumaganang bahagi ng makina alinsunod sa mga utos na tumutukoy sa mga posisyon na tinukoy ng control program. Sa kasong ito, ang mga paggalaw kasama ang iba't ibang coordinate axes ay maaaring isagawa nang sabay-sabay (sa isang naibigay na pare-pareho ang bilis) o sunud-sunod. Ang mga sistemang ito ay pangunahing nilagyan ng pagbabarena at boring machine para sa pagproseso ng mga bahagi tulad ng mga plato, flanges, takip, atbp., kung saan isinasagawa ang pagbabarena, countersinking, boring hole, threading, atbp. (halimbawa, mod. 2 R 135 F 2, 6902 MF 2, 2 A 622 F 2 -1).

Ang rate ng feed ng gumaganang katawan ng makina, ang direksyon kung saan tumutugma sa direksyon ng tangent sa bawat punto ng isang ibinigay na contour ng pagproseso. Ang mga Contour CNC system, hindi tulad ng mga positional, ay nagbibigay ng tuluy-tuloy na kontrol sa mga paggalaw ng isang tool o workpiece nang halili o kasama ang ilang mga coordinate nang sabay-sabay, bilang isang resulta kung saan ang napakataas na machining ay maaaring makamit. kumplikadong mga bahagi(na may kontrol ng higit sa dalawang coordinate nang sabay-sabay). Karamihan sa mga makina ng pagliko at paggiling ay nilagyan ng mga CNC contour system (halimbawa, mod. 16 K 20 FZ, 6 R 13 FZ). Contour CNC system - nagbibigay ng kontrol sa mga paggalaw ng mga gumaganang bahagi ng makina kasama ang tilapon at sa bilis ng contour na tinukoy ng control program. Ang bilis ng tabas ay ang resulta

Pinagsasama ng pinagsamang mga sistema ng CNC ang mga function ng positional at contour CNC system. Ang mga ito ang pinaka kumplikado at mas unibersal. Dahil sa pagtaas ng antas ng automation ng mga CNC machine, pagtaas ng pagiging kumplikado) at pagpapalawak ng kanilang mga teknolohikal na kakayahan (lalo na sa mga multi-operational), ang paggamit ng pinagsamang mga CNC system ay makabuluhang tumataas (halimbawa, mod. IR 500 MF 4, IR 320 GShF 4; 2206 PMF 4, 6305 F 4).

Kasama sa isang hiwalay na grupo ang mga machine na may digital display at pre-set na mga coordinate. Ang mga makinang ito ay mayroon elektronikong kagamitan upang itakda ang mga coordinate kinakailangang puntos(preset na mga coordinate) at isang cross table na nilagyan ng mga position sensor, na nagbibigay ng mga utos upang lumipat sa kinakailangang posisyon. Sa kasong ito, ang bawat kasalukuyang posisyon ng talahanayan ay ipinapakita sa screen (digital display). Sa ganitong mga makina, maaari kang gumamit ng isang preset ng mga coordinate o isang digital na display. Ang paunang programa ng trabaho ay itinakda ng operator ng makina. Sa mga modelo ng CNC machine, ang letrang F na may isang numero ay idinagdag upang ipahiwatig ang antas ng automation: F 1 - mga makina na may digital display at preset na mga coordinate; F 2 - mga makina na may mga sistema ng pagpoposisyon ng CNC; F 3 - mga makina na may mga sistema ng contour ng CNC; F 4 – mga makina na may pinagsamang CNC system para sa positional at contour processing.

Bilang karagdagan, ang mga prefix na C 1, C 2, C 3, C 4 at C 5 ay maaaring idagdag sa pagtatalaga ng modelo ng CNC machine, na nagpapahiwatig iba't ibang modelo Mga CNC system na ginagamit sa mga machine tool, pati na rin ang iba't ibang teknolohikal na kakayahan ng mga machine tool. Halimbawa, ang modelo ng makina 16 K 20 F 3 S 1 ay nilagyan ng CNC system na "Kontur 2 PT-71", ang modelo ng makina 16 K 20 F 3 S 4 ay nilagyan ng CNC system EM 907, atbp. Para sa mga makina na may mga cyclic control system, kung saan sa Ang mga elemento ng kontrol ay mga limit switch, stop, atbp., ang index C ay ipinakilala sa pagtatalaga ng modelo, at ang index T ay ginagamit sa mga operating system (halimbawa, 16 K 20 T 1). Ayon sa paraan ng paghahanda at pagpasok ng control program, sila ay nakikilala: CNC operating system (sa kasong ito, ang control program ay inihanda at na-edit nang direkta sa makina, sa panahon ng pagproseso ng unang bahagi mula sa batch o pagtulad sa pagproseso nito. ); adaptive CNC system, kung saan inihahanda ang control program, saanman pinoproseso ang bahagi. Bukod dito, ang independiyenteng paghahanda ng control program ay maaaring isagawa alinman gamit ang teknolohiya ng computer na kasama sa CNC system ng makinang ito, alinman sa labas nito (manu-mano o gamit ang isang computer-aided programming system.)

Alinsunod sa internasyonal na pag-uuri, lahat ng mga aparato ng CNC ayon sa antas mga teknikal na kakayahan ay nahahati sa mga pangunahing klase: NC - Numerical Control - nilikha batay sa mga analog na aparato sa pagbibilang, bilang isang resulta kung saan mayroon silang isang "matibay" na arkitektura na inangkop sa isang tiyak na modelo ng makina, kadalasang batay sa isang stepper drive. Sa bawat cycle ng pagpoproseso ng workpiece, ang NC ay binabasa ng frame sa pamamagitan ng frame - ang isa ay naproseso, ang isa ay nakasulat sa buffer memory. Sa ganitong mode ng operasyon, mayroong isang makabuluhang pagkarga sa aparato ng pagbabasa at ang materyal ng carrier ng programa, kaya madalas na nangyayari ang mga pagkabigo ng system. SNC - Stored Numerical Control - panatilihin ang lahat ng mga katangian ng klase ng NC ngunit naiiba sa kanila sa tumaas na kapasidad ng memorya. CNC - Computer Numerical Control - ay ginawa batay sa micro. Mga computer at nagbibigay-daan sa iyong lumikha ng mga CNC device na pinagsasama ang mga function ng control ng makina (karaniwan ay may mga motor-based na drive direktang kasalukuyang) at paglutas ng mga indibidwal na problema sa paghahanda ng UE. Ang kakaiba ng mga sistema ng klase na ito ay

Ang kakayahang baguhin at ayusin sa panahon ng operasyon ang parehong CP para sa pagproseso ng bahagi at ang gumaganang mga katangian ng system mismo, upang isaalang-alang ang mga tampok ng modelo at ang makinang ito hangga't maaari. Ang NC ay ganap na ipinasok sa memory device ng CNC system, mula sa carrier ng programa o sa dialogue mode gamit ang control panel ng makina. DNC - Direktang Numerical Control - panatilihin ang lahat ng mga katangian ng mga sistema ng klase ng CNC at sa parehong oras ay may kakayahang makipagpalitan ng impormasyon sa isang sentral na computer na nagseserbisyo sa isang pangkat ng mga makina, isang lugar ng produksyon o isang pagawaan.

Feed drive control system sa CNC machine Scheme ng open-loop control system para sa feed drive ng CNC machine: 1, 2, 3, - hydraulic drive elements; 4 - pares ng gear; 5 paraan na tornilyo; 6 - gumaganang elemento ng isang CNC machine ay nailalarawan sa pagkakaroon ng isang daloy ng impormasyon na nagmumula sa aparato ng pagbabasa hanggang sa executive element ng makina. Disadvantage - walang feedback sensor at samakatuwid ay walang impormasyon tungkol sa aktwal na posisyon ng mga actuator ng makina.

Block diagram ng closed-loop CNC system: a) - sarado na may pabilog na DOS sa lead screw; b) – sarado na may pabilog na DOS at rack at pinion transmission c) – sarado na may linear na DOS sa gumaganang katawan ng makina Mga saradong sistema CNC - nailalarawan sa pamamagitan ng dalawang daloy ng impormasyon - mula sa aparato sa pagbabasa at mula sa sensor ng feedback sa daan. Sa mga sistemang ito, ang pagkakaiba sa pagitan ng tinukoy at aktwal na mga halaga ng mga paggalaw ng mga ehekutibong katawan ay tinanggal dahil sa pagkakaroon ng feedback. Ang pagpapatakbo ng mga closed-loop na CNC system ay batay sa prinsipyo ng servo control system.

Closed-loop CNC system na may pabilog na DOS sa lead screw Sa ganitong mga CNC system, ang posisyon ng gumaganang elemento ay hindi direktang sinusukat gamit ang isang pabilog na DOS na naka-mount sa lead screw. Ang pamamaraan na ito ay medyo simple at maginhawa mula sa punto ng view ng pag-install ng DOS. Ang kabuuang sukat ng sensor na ginamit ay hindi nakadepende sa laki ng sinusukat na paggalaw. Kapag gumagamit ng pabilog na DOS na naka-install sa lead screw, mataas ang hinihingi sa mga katangian ng katumpakan ng screw-nut transmission (katumpakan ng paggawa, katigasan, kawalan ng mga puwang), na sa kasong ito ay hindi sakop ng feedback.

Ang closed-loop na CNC system na may circular DOS at rack at pinion gear Ang mga closed-loop na CNC system ng ganitong uri ay gumagamit din ng circular DOS, ngunit sinusukat ang paggalaw ng gumaganang katawan ng makina sa pamamagitan ng rack at pinion gear. Sa kasong ito, ang feedback system ay sumasaklaw sa lahat ng mekanismo ng paghahatid ng feed drive, kabilang ang screw-nut transmission. Gayunpaman, ang katumpakan ng mga sukat ng displacement ay maaaring maapektuhan ng mga error sa pagmamanupaktura ng rack at pinion gear. Upang maiwasan ito, kinakailangang gumamit ng precision rack at pinion gear na may rack, ang haba nito ay depende sa stroke ng gumaganang bahagi ng makina. Sa ilang mga kaso, ito ay nagpapalubha at nagpapataas ng gastos ng sistema ng feedback.

Ang closed-loop na CNC system na may linear na DOS sa gumaganang katawan ng makina ay nilagyan ng linear na DOS na nagbibigay ng direktang pagsukat ng paggalaw ng gumaganang katawan ng makina. Nagbibigay-daan ito sa feedback na masakop ang lahat ng mekanismo ng paghahatid ng feed drive, na nagsisiguro mataas na katumpakan mga galaw. Gayunpaman, ang mga linear na DOS ay mas kumplikado at mas mahal kaysa sa mga pabilog; kanilang mga sukat depende sa haba ng stroke ng gumaganang katawan ng makina. Ang katumpakan ng linear na operasyon ng DOS ay maaaring maapektuhan ng mga error sa makina (halimbawa, pagsusuot ng mga gabay, thermal deformation, atbp.).

Block diagram ng isang CNC system na may compensating accounting para sa machine error Ang mga CNC system na may compensating accounting para sa machine error ay nilagyan ng karagdagang mga sistema feedback, na may mga sensor na isinasaalang-alang ang mga error sa makina (mga thermal deformation, vibrations, pagsusuot ng mga gabay, atbp.)

Block diagram ng isang adaptive CNC system Ang adaptive (self-adapting) CNC system ay nailalarawan sa pamamagitan ng tatlong daloy ng impormasyon: 1) mula sa reading device; 2) mula sa isang sensor ng feedback sa daan; 3) mula sa mga sensor na naka-install sa makina at pagsubaybay sa proseso ng pagproseso ayon sa mga parameter tulad ng pagsusuot ng cutting tool, mga pagbabago sa mga puwersa ng pagputol at friction, pagbabagu-bago sa allowance at katigasan ng materyal ng workpiece, atbp. Ang ganitong mga sistema ay nagpapahintulot sa iyo na ayusin ang programa sa pagpoproseso na isinasaalang-alang tunay na kondisyon pagputol

Mga tanong para sa pagpipigil sa sarili 1. Ano ang ibig sabihin ng pagkontrol ng makina? 2. Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng manu-manong kontrol at awtomatikong kontrol? 3. Anong mga uri ng mga kontrol ang nahahati sa awtomatikong kontrol ayon sa kanilang functional na layunin? 4. Ano ang ibig sabihin ng numerical control? 5. Pangalanan ang mga pangunahing elemento na kasama sa CNC device. 6. Ano ang mga pangunahing bentahe ng CNC machine? 7. Pangalan pangkalahatang rekomendasyon upang mapabuti ang kahusayan ng paggamit ng mga CNC machine? 8. Paano inuuri ang mga sistema ng CNC at ang kanilang pagtatalaga. 9. Pangalanan ang mga paraan para sa pagpasok ng mga control program. 10. Pangalanan ang mga klase ng CNC device ayon sa antas ng mga teknikal na kakayahan. Ano ang kanilang pagkakaiba? 11. Anong mga feed drive scheme ang ginagamit sa mga CNC machine at ano ang pagkakaiba ng mga ito?