CNC-töövahendi põhikoostis sisaldab töötlemisprogrammi kandjat, CNC-seadet, servoajamiseadet, tööpingi põhiosa ja muid abiseadmeid. Iga komponendi põhilised tööpõhimõtted on kokkuvõtlikult esitatud allpool.
Programmi kandja töötlemine
Kiired CNC-tööpingid
Kui CNC-tööpink töötab, ei pea töötajad tööpinki otseselt kasutama. CNC-tööpingi juhtimiseks on vaja koostada töötlemisprogramm. Osa töötlemise programm sisaldab tööriista ja tööpingi tooriku suhtelist liikumistrajektoori, protsessi parameetreid (sööda kogus, spindli kiirus jne) ja abiliikumist. Osatöötlusprogramm salvestatakse teatud vormingu ja koodiga programmikandjasse, nagu punutud lint, kassettlint, diskett jne, ja programmi teave sisestatakse CNC-seadmesse CNC-töövahendi sisendseadme kaudu.
CNC-seade
Numbriline juhtseade on numbrilise juhtseadise tööriista tuum. Kaasaegsed numbrilised juhtseadmed võtavad kõik kasutusele CNC (Computer Numerical Control) vormi. Selline CNC-seade kasutab tavaliselt mitut mikroprotsessorit numbriliste juhtimisfunktsioonide realiseerimiseks programmeeritud tarkvara kujul, nii et seda nimetatakse ka tarkvaraks NC (Software NC). CNC-süsteem on omamoodi asukoha juhtimissüsteem, see põhineb sisendandmetel, et interpoleerida ideaalne liikumistrajektoor, ja seejärel väljund täitmiskomponendile, et töödelda nõutavaid osi. Seetõttu koosneb numbriline juhtseade peamiselt kolmest põhiosast: sisendist, töötlemisest ja väljundist. Ja kõik need ülesanded on arvutisüsteemi programmi poolt mõistlikult korraldatud, nii et kogu süsteem saab koordineeritult töötada.
1) Sisendseade: sisestage numbriline juhtnöör numbrilisele juhtseadisele. Vastavalt erinevatele programmikandjatele on olemas erinevad sisendseadmed. Kõrgema taseme arvutiga on ühendatud peamiselt klaviatuuri sisend, ketta sisend, CAD/CAM-süsteemi otseside sisend ja DNC (otsene numbriline juhtimine). Endiselt on palju süsteeme, mis säilitavad fotoelektriliste lugejate paberlindi sisendvormi.
(1) Paberlindi sisestamise meetod. Osa programmi saab lugeda paberlindiga fotoelektrilise lugejaga, et otseselt kontrollida tööriista liikumist, või paberlindi sisu saab lugeda mällu ja mällu salvestatud osaprogrammi saab kasutada tööriista liikumise juhtimiseks.
2) MDI käsitsi andmete sisestamise režiim. Operaator saab kasutada juhtpaneeli klaviatuuri, et sisestada töötlemisprogrammi juhised, mis sobivad suhteliselt lühikeste programmide jaoks.
Kasutage juhtseadme redigeerimisolekus (EDIT) tarkvara töötlemisprogrammi sisestamiseks ja selle salvestamiseks juhtseadme mällu. See sisestusmeetod võib programmi uuesti kasutada. Seda meetodit kasutatakse tavaliselt käsitsi programmeerimiseks.
Vestlusliku programmeerimisfunktsiooniga numbrilises juhtseadmes saate valida erinevaid menüüsid vastavalt ekraanil esitatud küsimustele, kasutada masina dialoogi meetodit ja sisestada töötlemisprogrammi automaatseks loomiseks vastavad suurusenumbrid.
(3) Võtta kasutusele DNC otsene arvjuhtimise sisestusmeetod. Salvestage osaprogramm ülataseme arvutisse ja CNC-süsteem saab töötlemise ajal arvutist järgmised programmisegmendid. DNC-meetodit kasutatakse enamasti CAD/CAM tarkvara kasutamisel keeruliste toorikute projekteerimiseks ja osaprogrammide otseseks loomiseks.
2) Infotöötlus: sisendseade edastab töötlemisteabe CNC-üksusele ja kompileerib selle informatsiooniks, mida arvuti saab ära tunda. Infotöötluse osa salvestab ja töötleb seda samm-sammult vastavalt kontrolliprogrammi eeskirjadele ning saadab seejärel väljundseadme System ja peamise liikumiskontrolli osa kaudu servole asukoha- ja kiirusekäsud. CNC-süsteemi sisendandmed hõlmavad järgmist: osa kontuurteave (algus-punkt, lõpp-punkt, sirgjoon, kaar jne), töötlemiskiirus ja muu täiendav töötlemisteave (näiteks tööriista muutmine, kiiruse muutmine, jahutusvedeliku lüliti jne). Andmetöötluse eesmärk on täiendada sisestamist ettevalmistused enne komplemendi toimingut. Andmetöötlusprogramm sisaldab ka tööriista raadiuse kompenseerimist, kiiruse arvutamist ja abifunktsioonide töötlemist.
3) Väljundseade: väljundseade on ühendatud servo mehhanismiga. Väljundseade saab aritmeetilise üksuse väljundimpulsi vastavalt kontrolleri käsule ja saadab selle iga koordinaadi servojuhtimissüsteemi. Pärast võimsuse võimendamist juhitakse servosüsteemi, et juhtida tööpinki vastavalt vajadusele liikuma.
Servo ja mõõtmise tagasiside süsteem
Servosüsteem on CNC-tööpinkide oluline osa, mida kasutatakse CNC-tööpinkide sööda servojuhtimise ja spindli servo kontrolli realiseerimiseks. Servosüsteemi ülesanne on teisendada numbrilisest juhtseadisest saadud käsuteave pärast võimsuse võimendamist ja vormimist tööpingi täiteosade lineaarseks nihkeks või nurknihke liikumiseks. Kuna servosüsteem on CNC-töövahendi viimane lüli, mõjutab selle jõudlus otseselt CNC-töövahendi ja muude tehniliste näitajate täpsust ja kiirust. Seetõttu nõuab CNC-töövahendi servoajamiseade kiiret reageerimist ning CNC-seadme täpset ja tundlikku jälgimist. Välja saadetav digitaalne käsusignaal võib numbrilisest juhtseadmest käsu ustavalt käivitada, et parandada süsteemi dünaamilisust vastavalt omadustele ja staatilise jälgimise täpsusele.
Servosüsteem sisaldab kahte osa: ajamiseadet ja ajamit. Ajam koosneb spindli ajamiseadmest, toiteseadmest, spindli servomootorist ja sööda servomootorist. Astmelised mootorid, alalisvoolu servomootorid ja vahelduvvoolu servomootorid on tavaliselt kasutatavad sõiduseadmed.
Mõõteelement tuvastab CNC-töövahendi iga koordinaattelje tegeliku nihkeväärtuse ja sisestab selle tagasisidesüsteemi kaudu tööpingi CNC-seadmesse. CNC-seade võrdleb tagasiside tegelikku nihkeväärtust käsu väärtusega ja väljastab servosüsteemi, et jõuda määratud väärtuseni Nõutav nihkekäsk.
Masina kere
Tööpingi host on CNC-töövahendi peamine korpus. See sisaldab masinaosi, nagu voodi, alus, kolonn, tala, lükandiste, töölaud, peakate, etteandemehhanism, tööriistapost ja automaatne tööriistavahetaja. See on mehaaniline osa, mis viib CNC-tööpingil automaatselt lõpule erinevad lõikamisprotsessid. Võrreldes traditsiooniliste tööpinkidega on CNC-tööpinkide põhikorpusel järgmised struktuurilised omadused:
1) Võtke kasutusele uus tööpinkide struktuur, millel on kõrge jäikus, kõrge löögikindlus ja vähem termilist deformatsiooni. Üldiselt kasutatakse selliseid meetodeid nagu struktuurisüsteemi staatilise jäikuse parandamine, sumbumise suurendamine, konstruktsiooniosade kvaliteedi ja loomuliku sageduse reguleerimine, et parandada tööpingi hosti jäikust ja seismilist vastupidavust, nii et tööpingi korpus saaks kohaneda CNC-tööpinkide vajadustega pidevaks ja automaatseks lõikamiseks. Selliste meetmete võtmine nagu tööpingi paigutuse parandamine, soojuse tootmise vähendamine, temperatuuri tõusu reguleerimine ja termilise nihke kompenseerimise vastuvõtmine võib vähendada termilise deformatsiooni mõju tööpingi peremeesmasinale.
2) Suure jõudlusega spindli servoajami ja sööda servo ajami seadmete ulatuslik kasutamine lühendab CNC-tööpinkide ülekandeahelat ja lihtsustab tööpinkide mehaanilise ülekandesüsteemi struktuuri.
3) Suure ülekandeefektiivsuse, suure täpsusega, tühimiketa ülekandeseadmete ja liikuvate osade kasutamine, nagu kuulikruvikeerajad, plastikust lükandjuhikud, lineaarsed veerejuhikud, staatilised rõhujuhikud jne.
Arvjuhtimisega tööpingi abiseade
Abiseadmed on vajalikud tugiseadmed, et tagada CNC-tööpinkide funktsioonide täielik kasutamine. Tavaliselt kasutatavad abiseadmed on: pneumaatilised, hüdraulilised seadmed, kiibi eemaldamise seadmed, jahutus- ja määrdeseadmed, pöörleva laua ja CNC indekseerimispea, kaitse, valgustus jne.
