De basissamenstelling van een CNC-werktuigmachine omvat een drager van een verwerkingsprogramma, een CNC-apparaat, een servoaandrijving, de hoofdberoep van het gereedschap en andere hulpapparaten. De basiswerkprincipes van elk onderdeel worden hieronder samengevat.
Vervoerder van het verwerkingsprogramma
Snelle CNC-werktuigmachines
Wanneer een CNC-werktuigmachine werkt, hoeven werknemers het gereedschap niet rechtstreeks te bedienen. Om het CNC-gereedschap te bedienen, is het noodzakelijk om een verwerkingsprogramma samen te stellen. Het deelverwerkingsprogramma omvat de relatieve bewegingsbaan van het gereedschap en het werkstuk op het gereedschap, procesparameters (voerhoeveelheid, spindelsnelheid, enz.) en hulpbeweging. Het deelverwerkingsprogramma wordt opgeslagen in een programmadrager met een bepaald formaat en code, zoals geponste tape, cassetteband, diskette, enz., en de programma-informatie wordt via het invoerapparaat van de CNC-machinemachine ingevoerd in de CNC-eenheid.
CNC-apparaat
Het numerieke bedieningsapparaat is de kern van het numerieke besturingsmachinegereedschap. Moderne numerieke besturingsapparaten nemen allemaal de vorm aan van CNC (Computer Numerical Control). Dit soort CNC-apparaat gebruikt over het algemeen meerdere microprocessors om numerieke besturingsfuncties te realiseren in de vorm van geprogrammeerde software, dus het wordt ook wel Software NC (Software NC) genoemd. CNC-systeem is een soort positiecontrolesysteem, het is gebaseerd op de invoergegevens om het ideale bewegingstraject te interpoleren en vervolgens naar de uitvoeringscomponent uit te voeren om de vereiste onderdelen te verwerken. Daarom bestaat de numerieke besturingsinrichting voornamelijk uit drie basisonderdelen: invoer, verwerking en uitvoer. En al deze taken zijn redelijk georganiseerd door het computersysteemprogramma, zodat het hele systeem op een gecoördineerde manier kan werken.
1) Invoerapparaat: Voer de numerieke besturingsinstructie in op het numerieke bedieningsapparaat. Volgens de verschillende programmadrager zijn er verschillende invoerapparaten. Er zijn voornamelijk toetsenbordinvoer, schijfinvoer, CAD / CAM-systeem directe communicatie-ingang en DNC (directe numerieke controle) ingang aangesloten op een computer op een hoger niveau. Er zijn nog steeds veel systemen die nog steeds de papiertape-invoervorm van foto-elektrische lezers behouden.
(1) Papiertape-invoermethode. Het deelprogramma kan worden ingelezen met een foto-elektrische lezer met papieren tape om de beweging van het gereedschap rechtstreeks te regelen, of de inhoud van de papiertape kan in het geheugen worden gelezen en het deelprogramma dat in het geheugen is opgeslagen, kan worden gebruikt om de beweging van het gereedschap te regelen.
(2) MDI handmatige gegevensinvoermodus. De operator kan het toetsenbord op het bedieningspaneel gebruiken om de instructies van het verwerkingsprogramma in te voeren, dat geschikt is voor relatief korte programma's.
Gebruik de software in de bewerkingsstatus van het besturingsapparaat (EDIT) om het verwerkingsprogramma in te voeren en op te slaan in het geheugen van het besturingsapparaat. Met deze invoermethode kan het programma opnieuw worden gebruikt. Deze methode wordt over het algemeen gebruikt voor handmatig programmeren.
Op het numerieke besturingsapparaat met gespreksprogrammeringsfunctie u verschillende menu's selecteren op basis van de vragen die op het scherm worden gevraagd, de methode van de dialoog tussen mens en machine gebruiken en de relevante groottenummers invoeren om het verwerkingsprogramma automatisch te genereren.
(3) Keur DNC directe numerieke controleinvoermethode goed. Sla het onderdeelprogramma op in de computer op het hoogste niveau en het CNC-systeem ontvangt tijdens de verwerking volgende programmasegmenten van de computer. De DNC-methode wordt meestal gebruikt bij het gebruik van CAD / CAM-software om complexe werkstukken te ontwerpen en direct deelprogramma's te genereren.
2) Informatieverwerking: het invoerapparaat verzendt de verwerkingsinformatie naar de CNC-eenheid en stelt deze samen tot informatie die door de computer kan worden herkend. Het informatieverwerkingsonderdeel slaat het stap voor stap op en verwerkt het in overeenstemming met de voorschriften van het besturingsprogramma en stuurt vervolgens positie- en snelheidsopdrachten naar de servo via de uitgangseenheid Systeem en hoofdbewegingsbesturingsonderdeel. De invoergegevens van het CNC-systeem omvatten: de contourinformatie van het onderdeel (beginpunt, eindpunt, rechte lijn, boog, enz.), verwerkingssnelheid en andere hulpverwerkingsinformatie (zoals gereedschapswissel, snelheidsverandering, koelvloeistofschakelaar, enz.). Het doel van de gegevensverwerking is om de invoegvoorbereidingen vóór de aanvullingsbewerking te voltooien. Het gegevensverwerkingsprogramma omvat ook compensatie voor gereedschapsradius, snelheidsberekening en verwerking van hulpfuncties.
3) Uitgangsapparaat: Het uitgangsapparaat is verbonden met het servomechanisme. Het uitgangsapparaat ontvangt de uitgangspuls van de rekeneenheid volgens de besturing en stuurt deze naar het servocontrolesysteem van elke coördinaat. Na stroomversterking wordt het servosysteem aangedreven om het gereedschap naar behoefte te bedienen.
Servo- en meetfeedbacksysteem
Servo systeem is een belangrijk onderdeel van CNC werktuigmachines, gebruikt om de feed servo controle en spindel servo controle van CNC werktuigmachines te realiseren. De functie van het servosysteem is om de opdrachtinformatie die van de numerieke besturingsinrichting wordt ontvangen, om te zetten in de lineaire verplaatsings- of hoekverplaatsingsbeweging van de uitvoeringsonderdelen van het gereedschap na krachtversterking en vormgeving. Aangezien het servosysteem de laatste schakel van de CNC-werktuigmachine is, zullen de prestaties ervan rechtstreeks van invloed zijn op de nauwkeurigheid en snelheid van de CNC-werktuigmachine en andere technische indicatoren. Daarom vereist het servoaandrijvingsapparaat van het CNC-gereedschap goede snelle responsprestaties en nauwkeurige en gevoelige tracking van het CNC-apparaat. Het verzonden digitale opdrachtsignaal kan de opdracht van het numerieke besturingssysteem getrouw uitvoeren om de dynamische volgende kenmerken en statische trackingnauwkeurigheid van het systeem te verbeteren.
Het servosysteem bestaat uit twee delen, het aandrijfapparaat en de actuator. Het aandrijfapparaat bestaat uit een spindelaandrijving, een voedingsaandrijving, een spilservomotor en een voedingsservomotor. Stapmotoren, DC servomotoren en AC servomotoren zijn veelgebruikte rijtoestellen.
Het meetelement detecteert de werkelijke verplaatsingswaarde van elke coördinatenas van de CNC-werktuigmachine en voert deze via het feedbacksysteem in op het CNC-apparaat van het werktuigmachine. Het CNC-apparaat vergelijkt de werkelijke verplaatsingswaarde van de feedback met de opdrachtwaarde en voert deze uit naar het servosysteem om de ingestelde waarde te bereiken De vereiste verplaatsingsopdracht.
Het lichaam van de machine
De gereedschapswerkplaatshost is de hoofdtekst van de CNC-werkmachine. Het omvat machineonderdelen zoals bed, basis, kolom, balk, schuifstoel, werktafel, kop, voedingsmechanisme, gereedschapspaal en automatische gereedschapswisselaar. Het is een mechanisch onderdeel dat automatisch verschillende snijprocessen op een CNC-werktuigmachine voltooit. In vergelijking met traditionele werktuigmachines heeft het hoofdlichaam van CNC-werktuigmachines de volgende structurele kenmerken:
1) Keur een nieuwe structuur van het werktuigmachine met hoge stijfheid, hoge schokweerstand en minder thermische vervorming goed. Over het algemeen worden methoden zoals het verbeteren van de statische stijfheid van het structurele systeem, het verhogen van de demping, het aanpassen van de kwaliteit van de structurele onderdelen en de natuurlijke frequentie gebruikt om de stijfheid en seismische weerstand van de machinewerkplaatshost te verbeteren, zodat het gereedschapslichaam zich kan aanpassen aan de behoeften van CNC-werktuigmachines voor continu en automatisch snijden. Het nemen van maatregelen zoals het verbeteren van de lay-out van het gereedschap, het verminderen van warmteopwekking, het regelen van temperatuurstijging en het aannemen van thermische verplaatsingscompensatie, kan de impact van thermische vervorming op de hostmachine van het werktuigmachine verminderen.
2) Het uitgebreide gebruik van high-performance spindel servoaandrijving en voerservoaandrijvingsapparaten verkort de transmissieketen van CNC-werktuigmachines en vereenvoudigt de structuur van het mechanische transmissiesysteem van het werktuigmachinegereedschap.
3) Het gebruik van hoge transmissie-efficiëntie, hoge precisie, geen opening transmissie-apparaten en bewegende delen, zoals kogelschroef moer paren, plastic schuifgeleiders, lineaire rollende geleiders, statische drukgeleiders, enz.
Numeriek gestuurd hulpapparaat voor werktuigmachines
Hulpapparaten zijn noodzakelijke ondersteunende apparaten om volledig gebruik van de functies van CNC-werktuigmachines te garanderen. Veelgebruikte hulpapparaten zijn: pneumatische, hydraulische apparaten, spaanverwijderingsapparaten, koel- en smeerapparatuur, draaitafel en CNC-indexeringskop, bescherming, verlichting, enz.
