CNC rəqəmsal idarəetmə maşınları

CNC rəqəmsal idarəetmə maşınları və alətləri

the rəqəmsal idarəetmə maşınları İndi bir çox sənayedə və metal və ya digər materialların emal edildiyi atelyelər kimi digər şirkətlərdə mövcuddur. Bu tip maşınlarla vaxta qənaət etmək və əl çarkları, qolları və ya öz əlləri ilə işləyən operatorlar tərəfindən idarə olunan digər alət növləri ilə əllə işlədilən hissələrə nisbətən daha dəqiq işlənmək mümkündür.

CNC, Kompüterləşdirilmiş Rəqəmsal Nəzarət və ya kompüter deməkdir

Bu tip maşın var əldə edilən parçaların keyfiyyətini xeyli yaxşılaşdırır, xərcləri aşağı salmaq, məhsuldarlığı artırmaq və daha vacib olanı, bu üsullarla istehsal olunan hissələr arasında daha çox homojenliyə nail olmaqdır.

Giriş

Nə vaxt hissələrin istehsalıBir çox hallarda müəyyən bir quruluşa, kompozisiyaya, səylərə müqavimətə və s. Bu hissələri lazımi texniki xüsusiyyətlərlə istehsal etməyin ən yaxşı yolu, bir mühəndis tərəfindən hissənin keyfiyyətinə təsir edən bütün dəyişənlərin təhlili və dizaynıdır.

Mühəndis bir sıra işlər görə bilər kompüter hesablamaları təlaşınızı yerinə yetirmək üçün son parçanın necə görünəcəyini müəyyənləşdirmək. Ancaq bu məlumatları əldə etdikdən sonra, hissə dəqiq hazırlanmırsa, bütün işləriniz təhlükə altına düşə bilər. Məsələn, struktur sərtliyi, əyilmə, titrəmələr və s. Dəyişdirilə bilər. İşin dəqiq yerinə yetirilməsi üçün həlli aşağıdakı hissələrdə gördüyünüz kimi emal üçün bu rəqəmsal idarəetmə maşınlarıdır.

https://www.youtube.com/watch?v=TRjm3FsApOg

tarix

Motiv güclə idarə olunan maşınlar sənayedə XNUMX -ci əsrin əvvəllərindən bəri istifadə olunur. İçəri girmək üçün ilk addım idi məhsuldarlıq və səmərəlilik üçün davamlı axtarış. O dövrdə, mexanizasiyaya baxmayaraq, maşınlar hələ də çox vacib olan əməyin yerini dəyişməmişdi. Bu, istehsal xərclərini daha yüksək, daha yavaş və daha aşağı qazanc, keyfiyyət və dəqiqlik əldə etdi.

İdarəetmə maşınlarının mənşəyi var 40-50 -ci illərdə, ABŞ -da. Daha sonra, mühəndis John T. Parsons, o zamanlar mövcud maşınlardan bəzi dəyişikliklərlə istifadə etdi ki, nömrələr ona yumruq kartları ilə keçsin. Bu yolla, operator sözügedən kartları daxil edə bilər və motorların hissənin işlənməsi üçün lazım olan dəqiq hərəkətləri həyata keçirə bilər. Bu, operatorlar tərəfindən hərəkət etdirilən qolları və ya əl çarxlarını istifadə edən, lakin müəyyən tətbiqlər üçün kifayət qədər dəqiq ola bilməyən əvvəlki manuel idarəetmə sistemlərindən daha yaxşı idi.

Bu bir Parsons maşın məlumat yükləməklə proqramlaşdırıla bilən vakuum valf texnologiyasına malik bir freze maşınından başqa bir şey deyildi. O vaxtdan bəri bu ibtidai ədədi idarəetmə maşınları elektron analoq və sonradan rəqəmsal idarəetmə texnologiyasından istifadə edərək daha dəqiq sistemlərə çevrildi.

Vakuum borularının tranzistorlarla, sonra dövrələrin çiplərlə əvəzlənməsi böyük bir addım oldu. Bu, sənayedə və istehsalın ucuzlaşması ilə böyük bir dəyişiklik yaratdı mikrokontroller (MCU), maşınların emal üçün daha ağıllı və proqramlaşdırıla bilən sistemlərə sahib olmasına səbəb oldu.

Bu cərəyanı edəcək kompüterləşdirilmiş rəqəmsal idarəetmə və ya CNC maşınları (Kompüter Sayısal Nəzarət) 70 -ci illərdə, bu gün bildiyimiz kimi CNC maşınlarının təməlini qoyur. Bir çox sənaye sektoruna və hər ölçülü atelyedə yayılana qədər tədricən daha ucuz və daha asan proqramlaşdırmağa başladılar.

Başqa bir böyük sıçrayış, 90 -cı illərdə, bir texnologiyanın meydana gəlməsi ilə reallaşacaq rəqəmsal nəzarət açılır. Bu, yalnız məlumatların idarə edilməsinə deyil, həm də getdikcə intuitiv qrafik interfeyslər sayəsində proqramlaşdırma yolu ilə müəyyən parametrlərin fərdiləşdirilməsinə və daxil edilməsinə imkan verdi.

Nə olduğunu öyrənin Sənaye 4.0 və bu tip texnologiyanın necə birləşdirilə biləcəyini.

CNC maşınları

cnc maşını nədir?

Bu fəaliyyət prinsipləri CNC və ya rəqəmsal idarəetmə maşınları olduqca sadədir. Bir hissəni emal etmək istədiyiniz zaman bir sıra alətlərə ehtiyacınız var: freze maşınları, mişarlar, qazma maşınları və s. Bu vasitələr, bir adam tərəfindən yönləndirilmək əvəzinə, hissədə dəqiq işləyə bilmək üçün koordinat sistemlərindən istifadə edərək proqramlaşdırıla bilər.

Əməliyyatı belədir indiki 3D printerlərə çox oxşayır, başını hərəkət etdirmək üçün baltalardan istifadə etdikləri üçün (əslində, 3D printerlər xüsusi bir CNC maşın növü kimi başa düşülə bilər). Yalnız çap başlığı yerinə çoxlu alətlərdən (torna, lazer, daşlama maşını, su jeti, EDM, pres, kəsici alətlər, qazma, qaynaqçı, robot qolu, ...) istifadə edə bilərsiniz. Məlumatları aldığınız zaman, uzunlamasına (X oxu), eninə (Z oxu) və şaquli (Y oxu) yerdəyişmələrdən istifadə edərək hərəkət edəcək. Bəzilərinin A, B və C fırlanan baltaları da var.

3D yazıcılar kimi, bu hərəkətləri həyata keçirmək üçün də istifadə olunur servomotorlar. Bu maşınların möhtəşəm nəticələrini əldə etmək üçün bu servomotorların hərəkətlərini proqramlaşdırmaq üçün yalnız doğru koda və ya proqrama ehtiyacınız var.

Mühərriklərə əlavə olaraq, hər bir rəqəmsal idarəetmə və ya CNC maşınının bir hissəsi var Əsas elementlər:

  • Giriş cihazı: məlumatları yükləmək və ya dəyişdirmək üçün istifadə olunan sistemdir.
  • İdarəetmə vahidi və ya mikro nəzarətçi: daxil edilmiş məlumatları şərh edə bilən və servomotorların hərəkətini idarə edə bilən, verilən məlumatların dediklərini tam olaraq yerinə yetirə bilən mərkəzi çipdir.
  • Alət: parça üzərində hərəkət edən başdır.
  • Sıxma / dayaq sistemi: parça hərəkət etmədən prosesi həyata keçirmək üçün bağlandığı yerdə. İşlənmə növündən asılı olaraq, bu sistemlər, məsələn, əvvəlki məqalədə təhlil etdiyimiz su jeti kəsmə maşınlarını xatırladığınız kimi əlavə elementlərə malik ola bilər. Bu vəziyyətdə, suyu toplamaq və su jetinin nəhəng gücünü dağıtmaq üçün bir quruluşa ehtiyac var idi.
  • Sürücü sistemi və interfeysi: bunlar maşının idarə oluna və ya idarə oluna biləcəyi idarəetmə sistemləridir. Əlavə olaraq, interfeys də məlumat və ya prosesin monitorinqini təklif edə bilər.

Bir CNC -nin üstünlükləri və mənfi cəhətləri

Hər hansı bir sistem kimi, ədədi idarəetmə maşınları onların üstünlükləri və mənfi cəhətləri var. Aydındır ki, onun üstünlükləri açıqca üstündür və əksər hallarda çatışmazlıqlara baxmayaraq bu tip emaldan istifadə etməyə dəyər.

Xidmət üstünlükləri CNC maşınlarına diqqət yetirmək lazımdır:

  • Avtomatlaşdırma insan əməyi olmadan istehsal proseslərini idarə etməyə və həyata keçirməyə imkan verir.
  • Məhsuldarlığı və sürəti artırın. Bu, xərcləri azaltmağa və şirkətin mənfəətini artırmağa imkan verir.
  • Hər növ hissələrin istehsalına və bəzi hallarda xammaldan hazır məhsula qədər çoxlu proseslərin həyata keçirilməsinə imkan verir.
  • Asanlıqla, böyük dəqiqliklə proqramlaşdırılıblar. Bu, parçaların keyfiyyətini yaxşılaşdırır və qüsurlu hissələr üçün xərcləri azaldır.
  • Proqramlaşdırma qabiliyyətinə malik olduqları üçün əla uyğunlaşma qabiliyyətinə malikdirlər.
  • İşçilər tərəfindən idarə edilmədikləri üçün alətlərin düzgün istifadə edilməməsi səbəbindən təmir xərcləri azalır.

Bütün bu üstünlüklər birlikdə ölçülməlidir mənfi cəhətləri:

  • Lazımi işçi qüvvəsinin azalması (işsizlik baxımından).
  • Bu maşınların yüksək ilkin qiyməti.
  • İxtisas. Bu maşınların bəziləri freze, qazma, qaynaq və s. Lazım gələrsə, bir operator bu vəzifələrdən bir neçəsini edə bilər. Bununla birlikdə, müasir emal mərkəzlərində yalnız bir alət istifadə edilmir, çox sayda fərqli funksiyanı yerinə yetirmək üçün avtomatik olaraq dəyişdirilən 100 -ə qədər və ya daha çox alətə sahib ola bilərlər.

Bir CNC üçün proqramlaşdırma növləri

CNC torna və freze maşınları

CNC maşınları tərəfindən proqramlaşdırıla bilər iki əsas metod:

  • dərslik: proqramlaşdırma istədiyiniz məlumatı qabığa daxil etməklə həyata keçirilir. DIN 66024 və 66025 kimi bir alfasayısal kod istifadə edərək edilir.
  • Avtomatik: bu halda onlar kompüter vasitəsi ilə həyata keçirilir. Bir şəxs proqramda bir hissə yaratmaq üçün bir sıra məlumatlar daxil etmiş olacaq və bu məlumatlar APT adlı bir dildə CNC maşını üçün təlimatlara çevrilmişdir. Daha sonra emalı yerinə yetirmək üçün CNC maşınının mikro nəzarətçisi tərəfindən başa düşüləcək bir maşın dilinə (sıfır və sıfıra) çevrilir.

Aydındır ki, indiki vaxtda üstünlükləri və istifadəsi asanlığı üçün tətbiq edilənlər avtomatikdir.

APT dili

El APT dili, CNC maşınlarının proqramlaşdırıldığı vasitələr, maşın koduna çevrilməzdən əvvəl aralıq kod olaraq istifadə edilən yüksək səviyyəli bir proqramlaşdırma dilidir ki, maşın tərəfindən təfsir edilsin.

Oldu MİT -də Douglas T. Ross tərəfindən yaradılmışdırvə bunu 1956 -cı ildə servomekanizmlər laboratoriyası üçün yaratdılar. Hal -hazırda bu tip emalın ədədi idarə edilməsi üçün beynəlxalq bir standart halına gəlmişdir.

Kimi hesab olunur müasir CAM -ların sələfi (Kompüter dəstəkli istehsal)və FORTRAN kimi digər qədim proqramlaşdırma dilləri ilə bir çox oxşarlıqlar paylaşır. Onların vəzifəsi proqramlardan alınan məlumatları istifadə edərək rəqəmsal idarəetmə maşınlarını idarə etməkdir.

Yəni APT əmrləri proqram tərəfindən təlimatlara çevriləcəkdir mikro nəzarətçi yaddaşına yükləyin CNC maşınının (ikili məlumat kimi) və bu idarəetmə çipi, servo mühərrikləri və alətləri idarə edə bilmək üçün onları elektrik siqnallarına çevirməklə məşğul olacaq.

the APT təlimatları ədədi idarəetmə maşınındakı çoxlu idarəetmələrə istinad edə bilərlər. Məsələn:

  • İş milinin (RPM) sürətini və aktivləşdirilməsini göstərə bilərlər.
  • Alət avtomatik olaraq dəyişdirilməlidirsə, fırlanma, proqramlaşdırılmış dayanma kimi köməkçi funksiyalar ...
  • Soyuducuya ehtiyac.
  • İstiqamətlərdə hərəkətlər (X, Y, Z və A, B, C).
  • Hazırlıq funksiyaları (vaxt, traektoriya, təkrarlama dövrləri, ...).

Aydındır ki, mövcud sistemlər operatorlara APT dilini bilməmələrinə imkan verir, lakin proqram təminatı hər şeyi həll edəcək. proses şəffaf şəkildə aparılır. Parça dizaynerləri yalnız CAD kimi proqramlarla istədikləri hissəni yaratmağa diqqət yetirməlidirlər.

DNC -dən müasir interfeyslərə qədər

postprocessing və CNC proqramlaşdırma
CREATOR: gd-jpeg v1.0 (IJG JPEG v80 istifadə), keyfiyyət = 90

Nəhayət, haqqında bir şey bilməlisiniz DNC termini (Birbaşa Rəqəmsal Nəzarət). Bu sistem, emal üçün lazım olan məlumatları nəzarətçiyə yükləmək üçün istifadə olunur. Yəni CAM proqramında və ya APT vasitəsi ilə proqramlaşdırılmış idarəetmə maşınına yüklənmə vasitəsidir.

Əsasən, bir və ya daha çox CNC maşınlarının olduğu bir şəbəkəyə qoşulmuş bir kompüterdir. Əvvəllər RS-232C və ya RS422 tipli seriyalı rabitə istifadə olunurdu, lakin yeni rabitə texnologiyaları bu interfeysləri inkişaf etdirdi. Ethernetvə hətta simsiz.

Bəzi hallarda, bu kompüter (dizayn üçün istifadə olunan eyni ola bilər), CNC maşınına veriləcək proqramı və ya təlimatları da saxlayır. Səbəb, bu maşınlardakı bəzi mikrokontrolörlərin olmasıdır çox kiçik bir xatirə bütün emal proqramını yerinə yetirmək üçün kifayətdir.

80 -ci illərdə bunun üçün istifadə olunan avadanlıqlar idi iş stansiyaları DEC, IBM, HP, Sun Microsystems və s. İndiki x86 PC -lərinə qədər tədricən daha ucuz maşınlar oldular. Çox sayda mövcud CAD / CAM proqramını işlədə bilən daha ucuz minikompüterlər.

Bu yaxınlarda bəziləri toxunma ekranlı qrafik interfeyslər və rəqəmsal idarəetmə maşınlarına inteqrasiya edilmiş kompüterlər digər əlavə kompüterləşdirilmiş avadanlıqları lazımsız edir. Lazım olan hər şey maşının özündədir və ya sadə bir pendrive istifadə edərək proqramı yükləməyinizə imkan verir.