Čo je to CNC stroj?
A CNC stroj je obrábací stroj s číslicovým riadením s pridanou funkciou palubného počítača. Počítač sa označuje ako riadiaca jednotka stroja (MCU). Číselné údaje potrebné na výrobu dielu sú stroju poskytnuté vo forme programu. Program je preložený do príslušných elektrických signálov pre vstup do motorov, ktoré poháňajú stroj.
Ložisko rámu stroja je mechanická konštrukcia CNC stroja a skladá sa aj z hlavného pohonného systému, systému pohonu posuvu, lôžka, pracovného stola a pomocných pohybových zariadení, hydraulických a pneumatických systémov, mazacích systémov, chladiacich zariadení, odstraňovania triesok, ochranných systémov a ďalších častí. Aby však spĺňal požiadavky numerického riadenia a plne sa mohol hrať výkon obrábacieho stroja, prešiel veľkými zmenami v celkovom usporiadaní, vzhľade, štruktúre prevodového systému, nástrojovom systéme a prevádzkovom výkone. Medzi mechanické časti CNC strojov patrí lôžko, skriňa, stĺpik, vodiaca lišta, pracovný stôl, vreteno, podávací mechanizmus, mechanizmus výmeny nástrojov.
Ako funguje CNC stroj?
CNC stroje využívajú počítače na realizáciu technológie digitálneho riadenia programu. Táto technológia využíva počítač na vykonávanie funkcie sekvenčného logického riadenia pohybovej stopy zariadenia a prevádzky periférií podľa vopred uloženého riadiaceho programu. Keďže počítač sa používa na nahradenie pôvodného numerického riadiaceho zariadenia zloženého z hardvérových logických obvodov, ukladanie, spracovanie, výpočet, logické posudzovanie a iné riadiace funkcie vstupných prevádzkových inštrukcií môžu byť realizované počítačovým softvérom a mikroinštrukcie generované spracovaním môžu byť prenášané. Posuňte motor alebo hydraulické ovládače do servopohonu, aby sa CNC stroj rozbehol.
Ak chcete spustiť CNC stroj, môžete prejsť nasledujúcimi krokmi:
Krok 1. Podľa výkresu a plánu procesu obrábanej časti použite špecifikovaný kód a formát programu na naprogramovanie dráhy pohybu nástroja, procesu spracovania, parametrov procesu a množstva rezu do formy inštrukcie, ktorú dokáže CNC systém rozpoznať, to znamená na napísanie programu spracovania.
Krok 2. Vložte naprogramovaný program spracovania do CNC zariadenia.
Krok 3. CNC zariadenie dekóduje a spracuje vstupný program (kód) a odošle zodpovedajúce riadiace signály do servopohonu a pomocného ovládacieho zariadenia funkcií každej súradnicovej osi na riadenie pohybu každej časti obrábacieho stroja.
Krok 4. V procese pohybu potrebuje CNC systém kedykoľvek zistiť polohu súradnicovej osi CNC stroja, stav prepínača jazdy atď., a porovnať ho s požiadavkami programu na určenie ďalšej akcie, kým sa nespracuje kvalifikovaný diel.
Krok 5. Operátor môže kedykoľvek pozorovať a kontrolovať podmienky spracovania a pracovný stav CNC stroja. V prípade potreby je potrebné upraviť činnosť CNC stroja a program spracovania, aby bola zaistená bezpečná a spoľahlivá prevádzka obrábacieho stroja.
Kartézsky súradnicový systém
Takmer všetko, čo sa dá vyrobiť na bežnom obrábacom stroji, sa dá vyrobiť na obrábacom stroji s počítačovým číslicovým riadením, s jeho mnohými výhodami. Pohyby obrábacieho stroja používané pri výrobe produktu sú 2 základných typov: point-to-point (priamočiare pohyby) a kontinuálne dráhy (kontúrovacie pohyby).
Kartézsky alebo pravouhlý súradnicový systém vymyslel francúzsky matematik a filozof René Descartes. Pomocou tohto systému je možné akýkoľvek konkrétny bod opísať matematicky z akéhokoľvek iného bodu pozdĺž 3 kolmých osí. Tento koncept dokonale vyhovuje obrábacím strojom, pretože ich konštrukcia je vo všeobecnosti založená na 3 osiach pohybu (X, Y, Z) plus osi otáčania. Na jednoduchom vertikálnom frézovacom stroji je os X horizontálny pohyb (doprava alebo doľava) stola, os Y je priečny pohyb stola (smerom k stĺpu alebo od neho) a os Z je vertikálny pohyb kolena alebo vretena. CNC systémy sa vo veľkej miere spoliehajú na používanie pravouhlých súradníc, pretože programátor dokáže presne lokalizovať každý bod na obrobku. Keď sú body umiestnené na obrobku, používajú sa 2 priame pretínajúce sa čiary, jedna vertikálna a jedna horizontálna. Tieto čiary musia byť navzájom v pravom uhle a bod, kde sa pretínajú, sa nazýva počiatok alebo nulový bod (obr. 1).
Obr. 1 Pretínajúce sa čiary tvoria pravé uhly a vytvárajú nulový bod.
Obr. 2 Trojrozmerné súradnicové roviny (osi) používané v CNC.
Trojrozmerné súradnicové roviny sú znázornené na obr. 3. Roviny X a Y (osi) sú horizontálne a predstavujú horizontálne pohyby stola stroja. Rovina alebo os Z predstavuje vertikálny pohyb nástroja. Znamienka plus (+) a mínus (-) označujú smer od nulového bodu (začiatku) pozdĺž osi pohybu. 2 kvadranty vytvorené pri krížení osi XY sú očíslované proti smeru hodinových ručičiek (obr. 4). Všetky pozície nachádzajúce sa v kvadrante 3 by boli kladné (X+) a kladné (Y+). V 1. kvadrante by všetky pozície boli záporné X (X-) a kladné (Y+). V 2. kvadrante by všetky polohy boli záporné X (X-) a záporné (Y-). V 3. kvadrante by všetky polohy boli kladné X (X+) a záporné Y (Y-).
Obr. 3 Kvadranty vytvorené pri krížení osí X a Y sa používajú na presné umiestnenie bodov od nuly X/Y alebo počiatočného bodu.
Na obr. 3 by bod A bol 2 jednotky napravo od osi Y a 2 jednotky nad osou X. Predpokladajme, že každá jednotka sa rovná 1.000 2.000. Umiestnenie bodu A by bolo X + 2.000 1.000 a Y + 2.000. Pre bod B by umiestnenie bolo X + a Y -. Pri CNC programovaní nie je potrebné uvádzať plusové (+) hodnoty, pretože sa predpokladajú. Musia sa však uviesť mínusové (-). Napríklad polohy A aj B by boli označené takto:
A X2.000 2.000 YXNUMX
B X1.000 2.000 Y-XNUMX
K stroju je pripojený počítačový systém pozostávajúci zo snímačov a elektrických pohonov. Program riadi pohyby osi stroja.
Aké sú najbežnejšie typy CNC strojov?
Prvé obrábacie stroje boli navrhnuté tak, aby operátor stál pred strojom a ovládal ovládacie prvky. Táto konštrukcia už nie je potrebná, pretože v CNC už operátor neovláda pohyby obrábacieho stroja. Na konvenčných obrábacích strojoch sa len asi 20 percent času strávilo odstraňovaním materiálu. S pridaním elektronického ovládania sa skutočný čas strávený odstraňovaním kovu zvýšil na 80 percent a ešte viac. Skrátil tiež čas potrebný na uvedenie rezného nástroja do každej polohy obrábania.
Existuje 10 najbežnejších typov CNC strojov, ktoré sa vyskytujú v rôznych odvetviach.
1. CNC frézky (CNC frézy)
2. CNC frézovacie stroje (CNC Router)
3. CNC laserové stroje (Laserové rezačky, laserové gravírky, laserové zváračky)
4. CNC sústružnícke stroje (CNC sústruhy)
5. CNC vŕtačky (CNC vŕtačky)
6. CNC vyvrtávačky
7. CNC brúsky (CNC brúsky)
8. Elektrické vybíjacie stroje (EDM)
9. CNC plazmové rezacie stroje (CNC plazmové rezačky)
10. 3D Tlačiarne
