NC
(Skaitmeninis valdymas, vadinamas CNC) reiškia diskrečios skaitmeninės informacijos naudojimą mašinų ir kitų prietaisų veikimui valdyti, kurią gali užprogramuoti tik pats operatorius.
CNC
CNC technologijos pritaikymas
CNC technologijos plėtra yra gana sparti, o tai labai pagerino formų apdorojimo našumą. Be to, CPU su didesniu skaičiavimo greičiu yra CNC technologijos plėtros pagrindas. CPU tobulinimas yra ne tik skaičiavimo greičio didinimas, bet ir pats greitis apima CNC technologijos tobulinimą kitais aspektais. Būtent dėl to, kad pastaraisiais metais CNC technologija patyrė tokius didelius pokyčius, verta mūsų apžvalgos apie dabartinį CNC technologijos taikymą formų gamybos pramonėje.
Programų blokų apdorojimo laikas ir kiti Didėjant procesoriaus apdorojimo greičiui ir CNC gamintojams taikant didelės spartos procesorius labai integruotose CNC sistemose, CNC našumas žymiai pagerėjo. Labiau reaguojanti sistema pasiekia daugiau nei tik didesnį programų apdorojimo greitį. Tiesą sakant, sistema, galinti apdoroti dalių programas gana dideliu greičiu, taip pat gali veikti kaip lėta apdorojimo sistema, nes net visiškai veikianti CNC sistema turi tam tikrų galimų problemų, kurios gali tapti apribojimais. Apdorojimo greičio kliūtis.
Šiuo metu dauguma liejimo formų gamyklų supranta, kad greitam apdirbimui reikia ne tik trumpo apdirbimo programos apdorojimo laiko. Daugeliu atžvilgių situacija panaši į vairavimą lenktyniniu automobiliu. Ar lenktynes visada laimi greičiausias automobilis? Netgi retkarčiais automobilių lenktynių žiūrovas žino, kad be greičio yra daug veiksnių, kurie turi įtakos lenktynių baigčiai.
Visų pirma, svarbios vairuotojo trasos žinios: jis turi žinoti, kur yra staigūs posūkiai, kad galėtų tinkamai sulėtinti greitį ir juos įveikti saugiai bei efektyviai. Apdorojant formas dideliu padavimo greičiu, CNC apdorojama trajektorijos stebėjimo technologija gali iš anksto gauti informaciją apie aštrių kreivių atsiradimą, ir ši funkcija atlieka tą patį vaidmenį.
Taip pat vairuotojo reakcija į kitus vairuotojo judesius ir neapibrėžtumus yra panaši į servo grįžtamojo ryšio kiekį CNC. Servo grįžtamasis ryšys CNC daugiausia apima grįžtamąjį ryšį apie padėtį, greitį ir esamą grįžtamąjį ryšį.
Kai vairuotojas važiuoja trasa, jo judesių nuoseklumas ir tai, ar jis gali sumaniai stabdyti ir įsibėgėti, turi labai didelę įtaką vairuotojo darbui vietoje. Panašiai CNC sistemos varpelio formos pagreičio / lėtėjimo ir apdorojamų trajektorijų stebėjimo funkcijos naudoja lėtą pagreitį / lėtėjimą, o ne staigius greičio pokyčius, kad būtų užtikrintas sklandus staklių pagreitis.
Be to, yra ir kitų panašumų tarp lenktyninių automobilių ir CNC sistemų. Lenktynių variklio galia yra panaši į CNC pavaros įrenginį ir variklį. Lenktyninio automobilio svoris yra panašus į judančių staklių komponentų svorį. Lenktyninio automobilio standumas ir stiprumas yra panašūs į staklių stiprumą ir standumą. CNC gebėjimas ištaisyti specifines kelio klaidas yra labai panašus į vairuotojo gebėjimą išlaikyti automobilį savo eismo juostoje.
Kita situacija, panaši į dabartinį CNC, yra ta, kad tie lenktyniniai automobiliai, kurie nėra patys greičiausi, dažnai reikalauja visapusiškų įgūdžių turinčių vairuotojų. Anksčiau tik aukščiausios klasės CNC galėjo užtikrinti aukštą apdirbimo tikslumą pjaustant dideliu greičiu. Šiandien vidutinės ir žemos klasės CNC gali tinkamai atlikti darbą. Nors aukščiausios klasės CNC pasižymi geriausiu šiuo metu turimu našumu, taip pat yra galimybė, kad jūsų naudojamas žemos klasės CNC turi tokias pačias apdorojimo charakteristikas kaip ir panašių gaminių aukščiausios klasės CNC. Anksčiau veiksnys, ribojęs maksimalų tiekimo greitį formų apdorojimui, buvo CNC, tačiau šiandien tai yra mechaninė staklių struktūra. Kai staklės jau pasiekia savo našumo ribą, geresnis CNC našumo daugiau nepagerins. Esminės vaizdo CNC sistemų charakteristikos
Toliau pateikiamos kelios pagrindinės CNC charakteristikos dabartiniame pelėsių apdorojimo procese:
1. Netolygus racionalusis B spline (NURBS) lenktų paviršių interpoliavimas
Ši technologija naudoja interpoliaciją išilgai kreivės, o ne trumpų tiesių linijų seriją, kad atitiktų kreivę. Šios technologijos taikymas tapo gana įprastas. Daugelis CAM programinės įrangos, šiuo metu naudojamos formų pramonėje, suteikia galimybę generuoti dalių programas NURBS interpoliacijos formatu. Tuo pačiu metu galingas CNC taip pat suteikia penkių ašių interpoliacijos funkcijas ir susijusias funkcijas. Šios savybės pagerina paviršiaus apdailos kokybę, pagerina sklandų variklio darbą, padidina pjovimo greitį ir įgalina mažesnes detalių programas.
2. Mažesnis instrukcijų blokas
Dauguma CNC sistemų perduoda judėjimo ir padėties nustatymo instrukcijas į staklių veleną ne mažesniais kaip 1 mikrono vienetais. Išnaudojus visas procesoriaus apdorojimo galios patobulinimo galimybes, mažiausias kai kurių CNC sistemų komandų blokas gali pasiekti net 1 nanometrą (0.000001mm). Sumažinus komandų bloką 1000 kartų, galima pasiekti didesnį apdorojimo tikslumą ir variklis gali veikti sklandžiau. Sklandus variklio veikimas leidžia kai kurioms staklėms dirbti didesniu pagreičiu, nedidinant lovos vibracijos.
3. Varpo kreivės pagreitis/lėtėjimas
Taip pat vadinamas S-kreivės pagreičiu / lėtėjimu arba nuskaitymo valdymu. Palyginti su linijinio pagreičio metodu, šiuo metodu galima pasiekti geresnį staklių pagreičio efektą. Palyginti su kitais pagreičio metodais, įskaitant tiesinius ir eksponentinius metodus, varpo formos kreivės metodas gali pasiekti mažesnes padėties nustatymo klaidas.
4. Apdorojamų takelių stebėjimas
Ši technologija yra plačiai naudojama ir turi daug našumo skirtumų, kurie išskiria jos veikimą žemos klasės valdymo sistemose nuo to, kaip ji veikia aukščiausios klasės valdymo sistemose. Paprastai kalbant, CNC įgyvendina išankstinį programos apdorojimą per apdirbimo trajektorijos stebėjimą, kad būtų užtikrinta geresnė pagreičio / lėtėjimo kontrolė. Priklausomai nuo skirtingų CNC našumo, apdorojamai trajektorijai stebėti reikalingų programos blokų skaičius svyruoja nuo dviejų iki šimtų, o tai daugiausia priklauso nuo minimalios dalies programos apdorojimo laiko ir pagreičio/lėtėjimo laiko konstantos. Paprastai tariant, norint įvykdyti apdorojimo reikalavimus, reikia apdoroti mažiausiai penkiolika trajektorijų stebėjimo programos blokų.
5. Skaitmeninis servo valdymas
Skaitmeninių servo sistemų kūrimas vyksta taip sparčiai, kad dauguma staklių gamintojų šią sistemą renkasi kaip staklių servo valdymo sistemą. Panaudojus šią sistemą, CNC gali laiku valdyti servo sistemą, o CNC valdymas staklėmis taip pat tampa tikslesnis.
Skaitmeninės servo sistemos funkcijos yra šios:
1) Srovės kilpos mėginių ėmimo greitis bus padidintas, kartu patobulinus srovės kilpos valdymą, taip sumažinant variklio temperatūros kilimą. Tokiu būdu galima ne tik pailginti variklio eksploatavimo laiką, bet ir sumažinti rutuliniam varžtui perduodamą šilumą, taip pagerinant varžto tikslumą. Be to, padidinus mėginių ėmimo greitį, taip pat gali padidėti greičio kilpos stiprinimas, o tai padeda pagerinti bendrą staklių veikimą.
2) Kadangi daugelis naujų CNC naudoja didelės spartos sekas, kad prisijungtų prie servo kilpų, CNC gali gauti daugiau darbinės informacijos apie variklį ir pavaros įrenginį per ryšio ryšį. Tai pagerina staklių techninės priežiūros efektyvumą.
3) Nuolatinis padėties grįžtamasis ryšys leidžia labai tiksliai apdirbti dideliu greičiu. Dėl CNC veikimo greičio pagreitis padėties grįžtamasis ryšys tampa kliūtimi, ribojančia staklių veikimo greitį. Taikant tradicinį grįžtamojo ryšio metodą, keičiantis CNC ir elektroninės įrangos išorinio kodavimo dažniui, grįžtamojo ryšio greitis ribojamas pagal signalo tipą. Naudojant serijinį grįžtamąjį ryšį, ši problema bus gerai išspręsta. Tikslus grįžtamojo ryšio tikslumas pasiekiamas net tada, kai staklės dirba labai dideliu greičiu.
6. Tiesinis variklis
Pastaraisiais metais tiesinių variklių našumas ir populiarumas gerokai pagerėjo, todėl daugelis apdirbimo centrų priėmė šį įrenginį. Iki šiol „Fanuc“ įdiegė mažiausiai 1,000 tiesinius variklius. Kai kurios pažangios GE Fanuc technologijos leidžia staklių linijiniam varikliui turėti 15 500 N maksimalią išėjimo jėgą ir 30 g maksimalų pagreitį. Taikant kitas pažangias technologijas, sumažėjo staklių dydis ir svoris bei labai pagerėjo aušinimo efektyvumas. Visa ši technologinė pažanga suteikia linijiniams varikliams didesnių pranašumų nei rotoriniams: didesni pagreičio/lėtėjimo rodikliai; tikslesnis padėties nustatymas, didesnis standumas; didesnis patikimumas; vidinis dinaminis stabdymo judesys.
Išorinės papildomos funkcijos: Atvira CNC sistema
Staklės, kuriose naudojamos atviros CNC sistemos, sparčiai tobulėja. Šiuo metu turimų ryšių sistemų ryšio greičiai yra gana dideli, todėl atsiranda įvairių tipų atvirų CNC struktūrų. Dauguma atvirų sistemų sujungia standartinio kompiuterio atvirumą su tradicinio CNC funkcionalumu. Didžiausias privalumas yra tas, kad net jei staklių techninė įranga pasensta, atvirasis CNC vis tiek leidžia keisti jo veikimą atsižvelgiant į esamas technologijas ir apdorojimo reikalavimus. Kitos funkcijos gali būti įtrauktos į Open CNC naudojant kitą programinę įrangą. Šios savybės gali būti glaudžiai susijusios su pelėsių apdorojimu arba gali turėti mažai ką bendro su pelėsių apdorojimu. Paprastai formų parduotuvėje naudojama atvira CNC sistema turi šias bendras funkcijas:
Nebrangus bendravimas internetu;
Eternetas;
Adaptyvaus valdymo funkcija;
Brūkšninių kodų skaitytuvų, įrankių serijos numerių skaitytuvų ir (arba) padėklų serijos numerių sistemų sąsajos;
Galimybė išsaugoti ir redaguoti daug detalių programų;
Išsaugotos programų valdymo informacijos rinkimas;
Failų apdorojimo funkcija;
CAD/CAM technologijos integravimas ir dirbtuvių planavimas;
Universali valdymo sąsaja.
Šis paskutinis punktas yra nepaprastai svarbus. Kadangi formų apdirbime didėja paprastai naudojamų CNC paklausa. Šioje koncepcijoje svarbiausia yra tai, kad skirtingi CNC turi tą pačią operacinę sąsają. Apskritai skirtingų staklių operatoriai turi būti mokomi atskirai, nes skirtingų tipų staklėse, taip pat skirtingų gamintojų gaminamose staklėse naudojamos skirtingos CNC sąsajos. Atviros CNC sistemos suteikia galimybę visai parduotuvei naudoti tą pačią CNC valdymo sąsają.
Dabar staklių savininkai gali sukurti savo sąsają CNC operacijoms, net jei jie nemoka C kalbos. Be to, atviros sistemos valdiklis leidžia nustatyti skirtingus mašinos darbo režimus pagal individualius poreikius. Tai leidžia operatoriams, programuotojams ir techninės priežiūros personalui konfigūruoti nustatymus pagal savo poreikius. Naudojant, ekrane rodoma tik konkreti jiems reikalinga informacija. Taikant šį metodą galima sumažinti nereikalingą puslapio rodymą ir supaprastinti CNC operacijas.
Penkių ašių apdirbimas
Sudėtingų formų gamybos procese vis labiau plinta penkių ašių apdirbimo taikymas. Naudojant penkių ašių apdirbimą, galima sumažinti detalei apdoroti reikalingų įrankių ir (arba) staklių skaičių. Sumažės apdirbimo procesui reikalingos įrangos skaičius, o bendras apdirbimo laikas. CNC tampa vis pajėgesni, todėl CNC gamintojai gali pasiūlyti daugiau penkių ašių funkcijų.
Funkcijos, kurios anksčiau buvo prieinamos tik aukščiausios klasės CNC, dabar naudojamos ir vidutinės klasės gaminiuose. Tiems gamintojams, kurie niekada nenaudojo penkių ašių apdirbimo technologijos, šių savybių pritaikymas palengvina penkių ašių apdirbimą. Dabartinės CNC technologijos taikymas penkių ašių apdirbimui suteikia penkių ašių apdirbimui šiuos pranašumus:
Sumažinti specialių įrankių poreikį;
Leidžia nustatyti įrankio poslinkius užbaigus apdirbimo programą;
Remti universalių programų kūrimą, kad vėliau apdorotas programas būtų galima naudoti pakaitomis tarp skirtingų staklių;
Pagerinti apdailos kokybę;
Jis gali būti naudojamas skirtingų konstrukcijų staklėms, todėl programoje nebūtina nurodyti, ar velenas ar ruošinys sukasi aplink centrinį tašką. Nes tai bus išspręsta pagal CNC parametrus.
Galime naudoti rutulinio frezavimo pjovimo kompensavimo pavyzdį, kad parodytume, kodėl penkių ašių ašis yra ypač tinkama formų apdorojimui. Kad būtų galima tiksliai kompensuoti sferinio frezavimo poslinkį, kai dalis ir įrankis sukasi aplink centrinę sukimosi ašį, CNC turi turėti galimybę dinamiškai reguliuoti įrankio kompensavimo dydį X, Y ir Z kryptimis. Įrankio pjovimo kontaktinių taškų tęstinumo užtikrinimas yra naudingas gerinant apdailos kokybę.
Be to, penkių ašių CNC naudojami funkcijos, susijusios su įrankio sukimu aplink veleną, funkcijos, susijusios su dalies sukimu aplink veleną, ir funkcijos, leidžiančios operatoriui rankiniu būdu pakeisti įrankio vektorių.
Kai centrinė įrankio ašis naudojama kaip sukimosi ašis, pradinis įrankio ilgio poslinkis Z ašies kryptimi bus padalintas į komponentus X, Y ir Z kryptimis. Be to, pradinis įrankio skersmens poslinkis X ir Y ašių kryptimis taip pat yra padalintas į tris komponentus X, Y ir Z ašių kryptimis. Kadangi pjovimo inžinerijoje įrankis gali atlikti pastūmos judesius sukimosi ašies kryptimi, visi šie poslinkiai turi būti dinamiškai atnaujinami, kad būtų atsižvelgta į nuolat kintančią įrankio orientaciją.
Kita CNC funkcija, vadinama „įrankio centro taško programavimu“, leidžia programuotojams apibrėžti įrankio kelią ir centro taško greitį. CNC užtikrina, kad įrankis judėtų pagal programą komandomis sukimosi ašies ir tiesinės ašies kryptimis. Ši funkcija neleidžia įrankio vidurio taškui pasikeisti keičiant įrankį. Tai taip pat reiškia, kad penkių ašių apdirbimo metu įrankio poslinkis gali būti tiesiogiai įvestas, kaip ir trijų ašių apdirbimas, ir tai taip pat gali būti paaiškinta naudojant kitą programą. Įrankio ilgio keitimas. Ši suklio sukimo funkcija, kad būtų galima realizuoti judesio ašį, supaprastina tolesnį įrankio programavimo apdorojimą.
Naudodamas tą pačią funkciją, staklės taip pat gali atlikti sukimosi judesius, sukdamos ruošinį aplink centrinę sukimosi ašį. Naujai sukurtas CNC gali dinamiškai reguliuoti fiksuotus poslinkius ir sukimosi koordinačių ašis, kad atitiktų detalės judėjimą. Kai operatoriai naudoja rankinius metodus lėtam staklių padavimui, CNC sistema taip pat atlieka svarbų vaidmenį. Naujai sukurta CNC sistema taip pat leidžia ašiai lėtai tiekti įrankio vektoriaus kryptimi, taip pat leidžia keisti įrankio antgalio vektoriaus kryptį nekeičiant įrankio antgalio padėties (žr. iliustraciją aukščiau).
Šios funkcijos leidžia operatoriams lengvai naudoti 3+2 programavimo metodą, šiuo metu plačiai naudojamą formų pramonėje, kai naudoja penkių ašių stakles. Tačiau palaipsniui tobulinant ir priimant naujas penkių ašių apdirbimo galimybes, tikrosios penkių ašių formų apdorojimo mašinos gali tapti vis dažnesnės.
