System CNC obrabiarek CNC
Istnieje wiele czynników wpływających na proces obróbki detali CNC. Analizując proces obróbki detali, należy wziąć pod uwagę charakterystykę obrabiarek CNC. Należy wziąć pod uwagę szereg czynników, takich jak układ ścieżek obróbki detali, dobór obrabiarek, dobór narzędzi skrawających i mocowanie detali. Różne obrabiarki CNC odpowiadają różnym procesom i detalom, a wybór odpowiedniej obrabiarki stał się kluczem do poprawy wydajności i redukcji inwestycji dla przedsiębiorstw. System CNC obrabiarki CNC obejmuje urządzenie CNC, napęd posuwu (jednostka sterowania prędkością posuwu i serwosilnik), napęd wrzeciona (jednostka sterowania prędkością obrotową wrzeciona i silnik wrzeciona) oraz komponenty detekcyjne. Wybierając system CNC, należy uwzględnić powyższe elementy.
1. Wybór urządzeń CNC
(1) Wybór typu
Wybierz odpowiednie urządzenie CNC zgodnie z typem obrabiarki CNC. Ogólnie rzecz biorąc, urządzenia CNC nadają się do takich rodzajów obróbki, jak toczenie, wiercenie, rozwiercanie, frezowanie, szlifowanie, tłoczenie i cięcie elektroerozyjne i powinny być odpowiednio dobrane.
(2) Wybór wydajności
Wydajność różnych urządzeń CNC jest bardzo zróżnicowana, na przykład liczba osi sterujących, w tym pojedyncza oś, 2-osiowa, 3-osiowa, 4-osiowa, 5-osiowa, a nawet więcej niż 10 lub 20 osi; Istnieją 2 lub więcej osi łączących, a maksymalna prędkość posuwu wynosi 10 m/min, 15 m/min, 24 m/min, 240 m/min; Rozdzielczość wynosi 0,01 mm, 0,001 mm i 0,0001 mm. Wskaźniki te są różne, a ceny również są różne. Powinny one być oparte na rzeczywistych potrzebach obrabiarki. Na przykład, do ogólnej obróbki tokarskiej należy wybrać sterowanie 2 lub 4 osiami (podwójny uchwyt narzędzia), a do obróbki płaskich części należy wybrać 3 lub więcej osi łączących. Nie dąż do najnowszego i najwyższego poziomu, wybierz mądrze.
(3) Wybór funkcji
System CNC obrabiarek CNC oferuje wiele funkcji, w tym funkcje podstawowe – kluczowe funkcje urządzeń CNC; funkcję wyboru – funkcję do wyboru przez użytkownika. Niektóre funkcje są wybierane w celu rozwiązania różnych obiektów obróbki, inne w celu poprawy jakości obróbki, inne w celu ułatwienia programowania, a jeszcze inne w celu poprawy wydajności operacyjnej i konserwacyjnej. Niektóre funkcje wyboru są ze sobą powiązane, a wybór tej opcji wymaga wybrania innej. Dlatego wybór powinien opierać się na wymaganiach konstrukcyjnych obrabiarki. Nie należy wybierać zbyt wielu funkcji bez analizy i pomijać istotnych funkcji, ponieważ ograniczy to funkcjonalność obrabiarki CNC i spowoduje niepotrzebne straty.
Istnieją dwa typy sterowników programowalnych w funkcji wyboru: wbudowane i niezależne. Najlepiej wybrać typ wewnętrzny, który ma różne modele. Po pierwsze, wybór powinien opierać się na liczbie punktów sygnału wejściowego i wyjściowego między urządzeniem CNC a obrabiarką. Wybrana liczba punktów powinna być nieznacznie większa niż rzeczywista liczba punktów, a jedna filiżanka może wymagać dodatkowej i zmodyfikowanej wydajności sterowania. Po drugie, konieczne jest oszacowanie rozmiaru programów sekwencyjnych i wybór pojemności pamięci. Rozmiar programu rośnie wraz ze złożonością obrabiarki, a tym samym wzrasta pojemność pamięci. Należy ją dobierać rozsądnie, w zależności od konkretnej sytuacji. Istnieją również specyfikacje techniczne, takie jak czas przetwarzania, funkcja instrukcji, timer, licznik, przekaźnik wewnętrzny itp., a ich ilość powinna również spełniać wymagania projektowe.
(4) Wybór ceny
Różne kraje i producenci urządzeń CNC produkują produkty o różnych specyfikacjach, co przekłada się na znaczne różnice cenowe. Biorąc pod uwagę dobór typów sterowania, wydajności i funkcji, należy przeprowadzić kompleksową analizę stosunku ceny do wydajności, aby wybrać urządzenia CNC o wyższym stosunku ceny do wydajności i obniżyć koszty.
(5) Wybór usług technicznych
Wybierając urządzenia CNC spełniające wymagania techniczne, należy również wziąć pod uwagę renomę producenta, kompletność instrukcji obsługi i innych dokumentów oraz możliwość zapewnienia użytkownikom szkoleń z programowania, obsługi i konserwacji. Czy istnieje dedykowany dział serwisu technicznego, który zapewnia długoterminowe części zamienne i terminowe usługi konserwacyjne, aby zmaksymalizować korzyści techniczne i ekonomiczne?
2. Wybór napędu posuwu
(1) Priorytetem powinno być stosowanie serwosilników prądu przemiennego
Ponieważ w porównaniu z silnikami prądu stałego mają mniejszą bezwładność wirnika, lepszą reakcję dynamiczną, większą moc wyjściową, wyższą prędkość, prostszą konstrukcję, niższy koszt i nieograniczone środowisko zastosowań.
(2) Oblicz warunki obciążenia
Wybierz odpowiednią specyfikację serwosilnika, prawidłowo obliczając warunki obciążenia przyłożone do wału silnika.
(3) Wybierz odpowiednią jednostkę sterowania prędkością
Producent napędu posuwu dostarcza kompletny zestaw produktów dla jednostki sterującej szybkością posuwu i produkowanego silnika serwo, więc po wybraniu silnika serwo należy wybrać odpowiednią jednostkę sterującą prędkością zgodnie z instrukcją produktu.
3. Wybór napędu wrzeciona
(1) Priorytet należy nadać silnikom wrzecionowym głównego nurtu
Ponieważ nie ma ograniczeń związanych z komutacją, wysoką prędkością obrotową i dużą wydajnością, jak silniki wrzecionowe prądu stałego, charakteryzuje się szerokim zakresem regulacji prędkości obrotowej przy stałej mocy, niskim poziomem hałasu i jest tani. Obecnie 85% obrabiarek CNC na świecie wykorzystuje napęd wrzecionowy prądu przemiennego.
(2) Wybierz silnik wrzeciona według potrzeb
① Oblicz moc cięcia na podstawie różnych obrabiarek, a wybrany silnik powinien spełniać ten wymóg; ② Zgodnie z wymaganym czasem przyspieszania i zwalniania wrzeciona oblicz, że moc silnika nie powinna przekraczać maksymalnej mocy wyjściowej silnika; ③ W sytuacjach, gdy wymagane jest częste uruchamianie i hamowanie wrzeciona, należy obliczyć średnią moc, a jej wartość nie może przekraczać ciągłej znamionowej mocy wyjściowej silnika; ④ W sytuacjach, gdy wymagana jest stała kontrola powierzchni, suma mocy cięcia wymaganej do stałej kontroli prędkości powierzchni i mocy wymaganej do przyspieszania powinna mieścić się w zakresie mocy, jaką może zapewnić silnik.
(3) Wybierz odpowiednią jednostkę sterowania prędkością wrzeciona
Producent napędu wrzeciona dostarcza kompletny zestaw produktów dla jednostki sterującej prędkością wrzeciona i silnika wrzeciona. Dlatego po wyborze silnika wrzeciona należy wybrać odpowiednią jednostkę sterującą prędkością wrzeciona zgodnie z instrukcją obsługi produktu.
(4) Wybierz metodę sterowania kierunkowego
Gdy wymagane jest kierunkowe sterowanie wrzecionem, można wybrać enkoder położenia lub czujnik magnetyczny zależnie od aktualnego stanu obrabiarki, aby uzyskać kierunkowe sterowanie wrzecionem.
4. Wybór komponentów detekcyjnych
(1) Wybierz metodę pomiaru
Zgodnie ze schematem sterowania położeniem systemu CNC, liniowe przemieszczenie obrabiarki jest mierzone bezpośrednio lub pośrednio, a do wyboru są liniowe lub obrotowe komponenty detekcji. Obecnie obrabiarki CNC powszechnie wykorzystują sterowanie w pętli półzamkniętej, wykorzystujące komponenty pomiaru kąta obrotu (transformatory obrotowe, enkodery impulsowe).
(2) Weź pod uwagę dokładność i szybkość wykrywania
W zależności od wymagań obrabiarek CNC, niezależnie od tego, czy chodzi o wykrywanie dokładności, czy prędkości, należy wybrać komponenty do detekcji położenia lub prędkości (generatory testowe, enkodery impulsów). Ogólnie rzecz biorąc, duże obrabiarki są projektowane głównie z myślą o spełnieniu wymagań dotyczących prędkości, podczas gdy obrabiarki o wysokiej precyzji oraz małe i średnie maszyny projektowane są głównie z myślą o spełnieniu wymagań dotyczących dokładności. Rozdzielczość wybranego komponentu detekcji jest zazwyczaj o rząd wielkości wyższa niż dokładność obróbki.
(3) Wybierz enkodery impulsów o odpowiednich specyfikacjach
Wybierz odpowiednie specyfikacje enkoderów impulsów na podstawie skoku śruby kulowej obrabiarki CNC, minimalnej prędkości ruchu systemu CNC, mnożnika poleceń i mnożnika wykrywania.
(4) Rozważ obwody interfejsu
Wybierając elementy detekcyjne, należy wziąć pod uwagę, czy urządzenie CNC ma odpowiednie obwody interfejsu.