CNC-työstökoneen peruskoostumus sisältää prosessointiohjelman kantajan, CNC-laitteen, servo-käyttölaitteen, työstökoneen pää rungon ja muut apulaitteet. Seuraavassa esitetään yhteenveto kunkin komponentin perustyöperiaatteista.
Käsitellään ohjelman kantoaaltoa
Nopeat CNC-työstökoneet
Kun CNC-työstökone toimii, työntekijöiden ei tarvitse käyttää työstökonetta suoraan. CNC-työstökoneen ohjaamiseksi on tarpeen kääntää käsittelyohjelma. Osankäsittelyohjelma sisältää työkalun suhteellisen liikeradan ja työkappaleen työkappaleen työstökoneessa, prosessiparametrit (syöttömäärä, karan nopeus jne.) ja lisäliikkeen. Osankäsittelyohjelma tallennetaan ohjelman kantoaaltoon tietyssä muodossa ja koodissa, kuten rei'itetyllä teipillä, kasettinauhalla, levykkeellä jne., ja ohjelman tiedot syötetään CNC-yksikköön CNC-työstökoneen syöttölaitteen kautta.
CNC-laite
Numeerinen ohjauslaite on numeerisen ohjaustyökalun ydin. Nykyaikaiset numeeriset ohjauslaitteet ottavat käyttöön CNC:n (Computer Numerical Control) muodon. Tällainen CNC-laite käyttää yleensä useita mikroprosentereita numeeristen ohjaustoimintojen suorittamiseen ohjelmoitujen ohjelmistojen muodossa, joten sitä kutsutaan myös Software NC :ksi (Software NC). CNC-järjestelmä on eräänlainen paikanninohjausjärjestelmä, se perustuu syöttötietoihin ihanteellisen liikeradan interpoloimiseksi ja sitten tulosteen suorittamiseen tarvittavien osien käsittelemiseksi. Siksi numeerinen ohjauslaite koostuu pääasiassa kolmesta perusosasta: syötteestä, käsittelystä ja ulostulosta. Ja kaikki nämä tehtävät on kohtuullisesti järjestetty tietokonejärjestelmäohjelmalla, jotta koko järjestelmä voi toimia koordinoidusti.
1) Syöttölaite: Syötä numeerinen ohjausohje numeeriseen ohjauslaitteeseen. Ohjelman eri operaattorin mukaan syöttölaitteita on erilaisia. Ylemmän tason tietokoneeseen on liitetty pääasiassa näppäimistötulo, levytulo, CAD/CAM-järjestelmän suora tiedonsiirtotulo ja DNC (suora numeerinen ohjaus). On vielä monia järjestelmiä, jotka säilyttävät edelleen valosähkön lukijoiden paperinauhan syöttömuodon.
(1) Paperinauhan syöttömenetelmä. Osaohjelma voidaan lukea paperinauhalla valosähköinen lukija, joka ohjaa suoraan työstökoneen liikettä, tai paperinauhan sisältö voidaan lukea muistiin, ja muistiin tallennettua osaohjelmaa voidaan käyttää työstökoneen liikkeen ohjaamiseen.
(2) MANUAALINEN MDI-tiedonsyöttötila. Käyttäjä voi syöttää käyttöpaneelin näppäimistöllä käsittelyohjelman ohjeet, jotka soveltuvat suhteellisen lyhyille ohjelmille.
Käytä ohjauslaitteen (EDIT) muokkaustilassa ohjelmistoa käsittelyohjelman syöttämiseen ja tallentamiseen ohjauslaitteen muistiin. Tämä syöttötapa voi käyttää ohjelmaa uudelleen. Tätä menetelmää käytetään yleensä manuaaliseen ohjelmointiin.
Numeerisessa ohjauslaitteella, jossa on keskusteluohjelmointitoiminto, voit valita erilaisia valikoita näytössä esittäytymisen kysymysten mukaan, käyttää ihmisen ja koneen välisen vuoropuhelun menetelmää ja syöttää tarvittavat kokonumerot, jotta käsittelyohjelma voidaan luoda automaattisesti.
(3) Ota käyttöön DNC:n suora numeerinen ohjaussyötemenetelmä. Tallenna osaohjelma ylemmän tason tietokoneeseen, ja CNC-järjestelmä vastaanottaa seuraavat ohjelmasegmentit tietokoneesta käsittelyn aikana. DNC-menetelmää käytetään enimmäkseen CAD/ CAM-ohjelmiston käyttämiseen monimutkaisten työkappaleiden suunnitteluun ja osaohjelmien luomiseen suoraan.
2) Tietojenkäsittely: syöttölaite lähettää käsittelytiedot CNC-yksikköön ja kokoaa ne tietoihin, jotka tietokone tunnistaa. Tietojenkäsittelyosa tallentaa ja käsittelee sen vaiheittain ohjausohjelman määräysten mukaisesti ja lähettää sitten sijainti- ja nopeuskomennoja servoon tulostusyksikön järjestelmän ja pääliikeohjausosan kautta. CNC-järjestelmän syöttötiedot sisältävät: osan ääriviivatiedot (lähtöpiste, päätepiste, suora viiva, kaari jne.), käsittelynopeuden ja muut apukäsittelytiedot (kuten työkalunvaihto, nopeuden muutos, jäähdytyskytkin jne.). Tietojenkäsittelyn tarkoituksena on saattaa lisäysvalmistelut päätökseen ennen täydennysoperaatiota. Tietojenkäsittelyohjelmaan kuuluvat myös työkalusäteen kompensoinnit, nopeuslaskenta ja aputoimintojen käsittely.
3) Lähtölaite: Lähtölaite on kytketty servomekanismiin. Lähtölaite vastaanottaa aritmeettisen yksikön lähtöpulssin ohjaimen komennon mukaan ja lähettää sen kunkin koordinaatin servo-ohjausjärjestelmään. Virranvahvistuksen jälkeen servojärjestelmä ohjaa työstökonetta liikkumaan tarpeen mukaan.
Servo- ja mittauspalautejärjestelmä
Servo-järjestelmä on tärkeä osa CNC-työstökoneet, joita käytetään CNC-työstökoneet syöttöservo-ohjainten ja karan servo-ohjainten ymmärtämiseen. Servojärjestelmän tehtävä on muuntaa numeerisesta ohjauslaitteesta saadut komentotiedot työstökoneen suoritusosien lineaariseksi siirtymäksi tai kulmikkaaksi siirtymäliikkeeksi tehonvahvistuksen ja muotoilun jälkeen. Koska servojärjestelmä on CNC-työstökoneen viimeinen lenkki, sen suorituskyky vaikuttaa suoraan CNC-työstökoneen ja muiden teknisten indikaattorien tarkkuuteen ja nopeuteen. Siksi CNC-työstökoneen servo-käyttölaite vaatii hyvän nopean vasteen suorituskyvyn ja CNC-laitteen tarkan ja herkän seurannan. Lähetetty digitaalinen komentosignaali voi suorittaa komennon uskollisesti numeerisen ohjauslaitteen avulla parantaakseen järjestelmän dynaamisia ominaisuuksia ja staattista seurantatarkkuutta.
Servojärjestelmä sisältää kaksi osaa, käyttölaitteen ja toimilaitteen. Käyttölaite koostuu karan käyttöyksiköstä, syöttökäyttöyksiköstä, karan servomoottorista ja syöttöservomoottorista. Askelmoottorit, DC-servomoottorit ja vaihtovirtaservomoottorit ovat yleisesti käytettyjä ajolaitteita.
Mittauselementti havaitsee CNC-työstökoneen kunkin koordinaattiakselin todellisen siirtymäarvon ja syöttää sen työstökoneen CNC-laitteeseen takaisinkytkentäjärjestelmän kautta. CNC-laite vertaa palautteen todellista siirtoarvoa komentoarvoon ja tulostaa servojärjestelmään saavuttaakseen asetettuun arvoon Tarvittava siirtokomento.
Koneen runko
Työstökoneen isäntä on CNC-työstökoneen päävartalo. Se sisältää koneen osia, kuten sängyn, pohjan, pylvään, palkin, liukuistuimen, työpöydän, pääkannen, syöttömekanismin, työkalupylvään ja automaattisen työkalunvaihtimen. Se on mekaaninen osa, joka suorittaa automaattisesti erilaisia CNC-työstökoneen leikkausprosesseja. Perinteisiin työstökoneeseen verrattuna CNC-työstökoneet ovat pääosin rakenteeltaan seuraavat:
1) Ota käyttöön uusi työstökonerakenne, jossa on korkea jäykkyys, korkea iskunkestävyys ja vähemmän lämpömuutoksia. Yleensä työstökoneen isännän jäykkyyden ja seismisen vastuksen parantamiseksi käytetään menetelmiä, kuten rakennejärjestelmän staattisen jäykkyyden parantamista, vaimennuksen tehostamista, rakenneosien laadun säätämistä ja luonnollista taajuutta, jotta työstökoneen runko voi mukautua CNC-työstökojeiden tarpeisiin jatkuvaan ja automaattiseen leikkaamiseen. Esimerkiksi työstökoneen sijoittelun parantaminen, lämmöntuotannon vähentäminen, lämpötilan nousun hallinta ja lämpösiirtymän kompensointi voivat vähentää lämpömuutosten vaikutusta työstökoneen isäntäkoneeseen.
2) Korkean suorituskyvyn karan servokäyttö- ja syöttöservokäyttölaitteiden laaja käyttö lyhentää CNC-työstökojeiden siirtoketjua ja yksinkertaistaa työstökoneen mekaanisen voimansiirtojärjestelmän rakennetta.
3) Korkean voimansiirtotehokkuuden, korkean tarkkuuden, aukkojen siirtolaitteiden ja liikkuvien osien, kuten kuularuuvimutteriparien, muovisten liukuohjainten, lineaaristen valssausohjainten, staattisten paineohjainten jne.
Numeerisesti ohjattu työstökoneeseen varalaite
Apulaitteet ovat välttämättömiä tukilaitteita, joilla varmistetaan CNC-työstökoneet. Yleisesti käytettyjä apulaitteita ovat: pneumaattiset, hydrauliset laitteet, lastunpoistolaitteet, jäähdytys- ja voitelulaitteet, pyörivä pöytä ja CNC-indeksointipää, suojaus, valaistus jne.
