วิธีการทำงานของเครื่อง CNC และการทำงาน

ระดับการพัฒนาความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในปัจจุบัน รวมกับการบริโภคที่สูงและความต้องการที่สอดคล้องกัน กำหนดมาตรฐานใหม่และใหม่สำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ ในแง่ของปริมาณและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ไม่สามารถจัดหาวอลุ่มที่ต้องการในปัจจุบันได้อีกต่อไปหากไม่หันไปใช้ระบบอัตโนมัติทั้งหมด

เป็นผลให้หนึ่งในนวัตกรรมที่สำคัญของทศวรรษที่ผ่านมาคือการนำเครื่องตัดโลหะมาใช้อย่างแพร่หลาย ซีเอ็นซี — เครื่องตัดโลหะแบบควบคุมด้วยตัวเลข

งานในการเพิ่มประสิทธิภาพของการสร้างเครื่องจักรสามารถแก้ไขได้บนพื้นฐานของการใช้เครื่องจักรและระบบอัตโนมัติของกระบวนการผลิตอย่างสมบูรณ์ การปรับปรุงโครงสร้างของสวนอุปกรณ์โลหะ โดยการแนะนำเครื่องจักรที่ตั้งโปรแกรมไว้ หุ่นยนต์อุตสาหกรรม สายอัตโนมัติและคอมเพล็กซ์ เช่น ความสามารถในการเปลี่ยนอุปกรณ์ได้อย่างรวดเร็วเมื่อเปลี่ยนไปใช้ผลิตภัณฑ์ประเภทต่างๆ

หุ่นยนต์อุตสาหกรรม (หุ่นยนต์อัตโนมัติพร้อมการควบคุมที่ตั้งโปรแกรมไว้) คือเครื่องจักรอัตโนมัติ (แบบอยู่กับที่หรือเคลื่อนที่) ประกอบด้วยอุปกรณ์ผู้บริหารในรูปแบบของหุ่นยนต์ที่มีความคล่องตัวหลายระดับและอุปกรณ์ที่ตั้งโปรแกรมซ้ำได้สำหรับการควบคุมโปรแกรมเพื่อทำหน้าที่ควบคุมมอเตอร์และควบคุมในกระบวนการผลิต

เพิ่มเติมเกี่ยวกับหุ่นยนต์:

การจำแนกประเภทหุ่นยนต์อุตสาหกรรม

ประเภทของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมในการผลิตสมัยใหม่

ระบบอัตโนมัติของการจัดการวัตถุใด ๆ ประกอบด้วยการเคลื่อนที่ของวัตถุนี้ภายใต้ข้อกำหนดบางประการซึ่งรับประกันประสิทธิภาพที่ดีที่สุดตามวัตถุประสงค์ องค์กรของการเคลื่อนไหวของวัตถุนี้ดำเนินการโดยใช้อุปกรณ์ควบคุมอัตโนมัติ - เครื่องควบคุมที่มีระบบควบคุมโปรแกรม

การควบคุมที่ตั้งโปรแกรมประกอบด้วยความจริงที่ว่าโหมดการเคลื่อนไหวที่จำเป็นของวัตถุควบคุมแต่ละชิ้นนั้นได้รับการคำนวณล่วงหน้าและบันทึกไว้ในอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลที่เกี่ยวข้อง - อวัยวะในหน่วยความจำ กระบวนการควบคุมจะลดลงเพื่อสร้างการเคลื่อนไหวของวัตถุที่บันทึกโดยโปรแกรมนี้

การควบคุมโปรแกรม — ควบคุมโดยระบบที่ให้การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วไปยังโปรแกรมงานใด ๆ โดยการป้อนหรือเขียนด้วยรหัสเงื่อนไขบนโปรแกรมพาหะซึ่งป้อนลงในอุปกรณ์ควบคุม

การควบคุมเครื่องด้วยตัวเลข — ควบคุมการประมวลผลของชิ้นส่วนเครื่องจักรตามโปรแกรมควบคุม (NC) ซึ่งระบุข้อมูลในรูปแบบดิจิทัล

ระบบควบคุมแบบดิจิทัล (CNC) สร้างขึ้นบนพื้นฐานของฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ โดยเน้นที่การใช้ไมโครโปรเซสเซอร์และไมโครคอมพิวเตอร์สมัยใหม่พร้อมอุปกรณ์ต่อพ่วง การใช้ไดรฟ์ไฟฟ้าอัตโนมัติความเร็วสูงที่ให้การสร้างซ้ำของเส้นทางการเคลื่อนที่ของซอฟต์แวร์ ตลอดจนการออกแบบ จัดทำ แก้จุดบกพร่องของระบบคอมพิวเตอร์และซอฟต์แวร์ประยุกต์

มุมมองภายนอกของโมเดล WinPCNC ของยูนิต CNC

ดังนั้น CNC (การควบคุมเชิงตัวเลข) จึงเป็นระบบคอมพิวเตอร์สำหรับควบคุมกลไกของเครื่องมือกล โดยใช้คำสั่งเครื่องจักรบางอย่างเพื่อทำงานบางอย่าง เทคโนโลยีนี้ช่วยให้ธุรกิจจำนวนมากสามารถเพิ่มกำลังการผลิตได้อย่างมากและในขณะเดียวกันก็ลดต้นทุนของผลิตภัณฑ์ของตน

การเขียนโปรแกรมลำดับและโหมดการทำงานของเครื่อง CNC นั้นดำเนินการโดยใช้ชุดของฟังก์ชันพิเศษและอัลกอริทึมที่ระบบควบคุมแบบดิจิทัลเข้าใจได้ ปริมาณและคุณภาพของคำสั่งที่กำหนดให้กับระบบควบคุม ตลอดจนลักษณะการตั้งโปรแกรมของเครื่องแต่ละเครื่อง ขึ้นอยู่กับทั้งความเป็นมืออาชีพของผู้ปฏิบัติงานและความสามารถของเครื่องจักรเฉพาะ ซึ่งในตอนแรกอาจถูกจำกัดโดยการออกแบบ

ตัวอย่างเช่น เราเตอร์หลายตัวอนุญาตให้ตั้งโปรแกรมการเคลื่อนไหวของเครื่องมือทำงาน แต่ในขณะเดียวกันก็ไม่อนุญาตให้มีการเคลื่อนย้ายโต๊ะทำงานเลย เครื่องจักรอื่นๆ อนุญาตให้มีการดำเนินการที่ตั้งโปรแกรมได้มากขึ้น ดังนั้นผู้ควบคุมจึงมีห้องควบคุมมากขึ้น บางครั้งสิ่งที่ผู้ปฏิบัติงานต้องการก็คือการเปลี่ยนชิ้นงานให้ทันเวลาและตรวจสอบการสึกหรอของเครื่องมือทำงาน จากนั้นโปรแกรมจะจัดการส่วนที่เหลือเอง

อุปกรณ์ของเครื่อง CNC

การออกแบบเครื่อง CNC มีหลายช่วงตึกซึ่งแต่ละส่วนมีจุดประสงค์ในการทำงานของตัวเอง อาจมีหน่วยเพิ่มเติมที่แนะนำคุณลักษณะส่วนบุคคลเข้าสู่ระบบหน่วย สมมติว่าเครื่องกลึง CNC มีส่วนประกอบพื้นฐานดังต่อไปนี้: ฐานรอง แผ่นรองศีรษะ น้ำมันหาง หัวตัด ชุดขับเฟือง เซ็นเซอร์เกลียว แผงควบคุม

ฐานเป็นชิ้นส่วนสี่เหลี่ยมหล่อสำหรับติดตั้งเตียงซึ่งช่วยให้เครื่องมีความแข็งแรงและทนทานต่อแรงสั่นสะเทือน เตียงเป็นส่วนหลักของเครื่องกลึงซึ่งรวมส่วนประกอบและกลไกทั้งหมดเข้าด้วยกัน ประกอบด้วยผนังคู่หนึ่งที่เชื่อมต่ออย่างแน่นหนาด้วยองค์ประกอบตามขวาง

มีคำแนะนำอยู่บนเตียง นอกจากนี้ กล่องเกียร์และส่วนหลังได้รับการแก้ไขที่นี่ หางและส่วนรองรับพร้อมผ้ากันเปื้อนสามารถเลื่อนไปตามตัวกั้นได้ ขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องมือทำงาน มีตลับลูกปืนที่หัวแกนหมุน ด้วยการออกแบบนี้ ชิ้นงานจึงได้รับการแก้ไขและหมุน

หัวตัดอัตโนมัติหมายถึงการติดตั้งเครื่องมือตัดตามลำดับในตำแหน่งการทำงาน เฟืองขับของการเคลื่อนที่หลัก เกียร์ขวางและตามยาว

มอเตอร์ไฟฟ้าถ่ายโอนการหมุนของโรเตอร์ซึ่งต้องขอบคุณสกรูทรงกลมที่แปลงเป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้นของบล็อก หางยึดศูนย์กลางของชิ้นงานที่จะตัดเฉือน เซ็นเซอร์แตะอยู่บนถาด แผงควบคุมได้รับการออกแบบมาเพื่อความสะดวกของผู้ปฏิบัติงานและการตรวจสอบกระบวนการ สามารถมีได้หลายแผงควบคุม

การตั้งโปรแกรมไดรฟ์สปินเดิลตายตัวขึ้นอยู่กับการเปิด ปิด และสวิตช์คอนแทคเตอร์ที่เหมาะสมในการทำเช่นนี้ก็เพียงพอที่จะบันทึกสัญญาณของคำสั่ง «เปิด» และ «ปิด»

การควบคุมความเร็วของแกนหมุนหลักมักจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าโลหะได้รับการประมวลผลด้วยความเร็วตัดที่เหมาะสมที่สุด ในกรณีนี้ จำเป็นต้องปรับความเร็วเชิงมุมเพื่อให้ความเร็วรอบนอกที่ใช้ตัดมีค่าที่เหมาะสมที่สุดคงที่

การตั้งโปรแกรมควบคุมเครื่องป้อนเป็นงานที่สำคัญและซับซ้อนกว่ามาก เนื่องจากช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพการทำงานของฟังก์ชันหลักของเครื่องจักร ซึ่งก็คือการสร้างรูปร่างของผลิตภัณฑ์

ระบบพิกัดมาตรฐานของเครื่องมือกล CNC

แผนภาพการทำงานของการควบคุมเครื่องจักร CNC

การใช้งานแผนผังของอัลกอริทึม CNC คลาส NC (SNC)

สถาปัตยกรรมระบบ PCNC-1 ของ Alan Bradley พร้อม CNC

ข้อดีของเครื่อง CNC

ข้อได้เปรียบหลักและชัดเจนของเครื่อง CNC เมื่อเทียบกับเครื่องจักรทั่วไปคือระบบอัตโนมัติในการผลิตระดับสูงสุด ซึ่งช่วยลดการแทรกแซงของมนุษย์ในกระบวนการผลิตชิ้นส่วน

ตามคำนิยาม เครื่อง CNC สามารถทำงานได้โดยอัตโนมัติและเกือบจะต่อเนื่องโดยไม่เหนื่อยตลอดเวลาและคุณภาพของผลิตภัณฑ์จะไม่ลดลงเพราะเหตุนี้ ถ้าคนทำงานเสร็จ เขาจะเหนื่อย มัน จำเป็นต้องเปลี่ยนเครื่องกลึง ปัจจัยมนุษย์ที่แพร่หลาย ข้อผิดพลาด ฯลฯ นี่ไม่ใช่ที่นี่ ผู้ปฏิบัติงานเพียงเตรียมเครื่องจักรสำหรับการทำงาน วางและถอดชิ้นส่วน ปรับแต่งเครื่องมือ บุคคลหนึ่งคนสามารถใช้งานเครื่องจักรหลายเครื่องได้ด้วยวิธีนี้

นอกจากนี้ควรสังเกตความยืดหยุ่นสูงสุดของเครื่อง CNC ในการผลิตชิ้นส่วนต่าง ๆ ผู้ปฏิบัติงานจำเป็นต้องเปลี่ยนโปรแกรมการทำงานของเครื่องจักรเท่านั้นนอกจากนี้โปรแกรมยังพร้อมให้รันได้ไม่จำกัดจำนวนครั้ง โดยที่ไม่ต้องแก้ไขโปรแกรมในแต่ละครั้ง

ความแม่นยำสูงและการทำซ้ำไม่ได้ขึ้นอยู่กับการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงานอีกต่อไป แต่ขึ้นอยู่กับคุณภาพของโปรแกรมที่ใช้ นี่เป็นข้อดีอย่างมากเมื่อเทียบกับเครื่องตัดโลหะทั่วไป ทำให้สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปแบบและคุณภาพเหมือนกันได้หลายพันรายการโดยไม่ลดคุณภาพนี้ลง

ชิ้นส่วนบางชิ้นไม่สามารถทำด้วยมือในเครื่องจักรทั่วไปได้เนื่องจากความซับซ้อนหรือต้นทุนที่สูง และสำหรับเครื่อง CNC เป็นเรื่องของการเลือกโปรแกรมที่เหมาะสมเท่านั้น เป็นผลให้เครื่องจักร CNC ช่วยให้สามารถรับส่วนหนึ่งของความซับซ้อนและตามหลักการในปริมาณใด ๆ ได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ มีเงื่อนไขเพียงข้อเดียว — ชิ้นส่วนที่จะผลิตต้องได้รับการออกแบบล่วงหน้าโดยใช้คอมพิวเตอร์

ดูสิ่งนี้ด้วย:

ไดรฟ์ไฟฟ้าสำหรับเครื่องจักร CNC

อุปกรณ์ไฟฟ้าสำหรับเครื่องเจาะ CNC

อุปกรณ์ไฟฟ้าของเครื่องกลึง CNC