Az aggregált gépek lehetővé teszik, hogy egy gépen különböző típusú termékek több szerszámmal történő megmunkálását hajtsák végre, ami jelentősen csökkenti a megmunkáló alkatrészek munkaintenzitását.
A szűk célú speciális gépeket azonban nehéz más munkákra átállítani a termék típusának megváltoztatásakor. Ennek a hátránynak a kiküszöbölésére moduláris gépeket kezdtek létrehozni, amelyeket különféle normalizált, megnövelt egységegységekből építettek fel.
A XX században. a tömeggyártás először az alkatrészek (csavarok, csapok, anyák, alátétek stb.) gyártásában terjedt el. Az ilyen alkatrészek gyártásához először gépeket hoztak létre - automata gépeket és félautomata gépeket. Aztán voltak longitudinális-hasadásos, reteszvágó, többorsós automaták. A nagyüzemi tömeggyártásban és részben sorozatgyártásban félautomata esztergagépek, amelyeket nehéz ill. összetett munka... Az ilyen gépeknél csak a munkadarabok beszerelése, befogása, a gép beindítása és a feldolgozott termék eltávolítása nem automatizált.
A XIX. század 70-es évei óta. az összes ilyen típusú szerszámgép egy szűkebb differenciálódás és specializáció felé fejlődik. Az univerzális eszterga alapján vízszintes fúró, frontális eszterga és függőleges-fúró esztergák jönnek létre.
Sok ág és egyéb főgép volt. Az akkori gépészetben általában nagy helyet foglal el a fémek forgácsolására szolgáló módszerek kidolgozása. Élesebben különböznek egymástól a vágószerszámok és a szerszámgépek forgácsoló alkatrészei. Megjelentekúgy hívják menetmarók, alakvágók, különféle fogaskerekes vágószerszámok, főzőlapvágók stb.
A mechanikus támasztékot továbbfejlesztették. A féknyereg mozgása automatizált. Felmerültek is automata gépek és félautomata berendezések.
Az anyag, amelyből a gépek készültek, megváltozott. Elkezdték használni a magasabb minőségű acélokat. Most ment a vágószerszám szerszámacél különféle fajták. Még akkor sem veszítette el keménységét, ha vörösre hevítették, i.e. 600°C-ig.
A gépészmérnöki specializáció hozzájárult az automatizálás bevezetéséhez, hiszen a gép funkcióinak beszűkülése közvetlenül az általa végzett műveletek leegyszerűsítéséhez vezetett és ezzel kedvező feltételeket teremtett az automatikus folyamatok bevezetéséhez.
Modern, nagy teljesítményű fémvágó gépek a többszerszámozás és a többpozícionálás elveinek széleskörű használatára épülnek, specializálódtak, és gyakran egy adott művelet elvégzésére szolgálnak.
Az első automata gépsort Angliában telepítették 1923-1924-ben. hengerblokkok és egyéb nagyméretű alkatrészek megmunkálásához. Óránként 53 műveletet hajtott végre és 15 blokkot dolgozott fel, 21 kezelő által.
A Szovjetunióban először 1939-ben hoztak létre gépsort a volgográdi traktorgyárban a lánctalpas traktorok görgős perselyeinek feldolgozására. 5 db korszerűsített kézi vezérlésű gépre épült.
A második világháború idején, a háború utáni években terjedtek el a moduláris szerszámgépek automata gépsorai.
A tudomány és a technológia fejlődése lehetővé tette a különálló automata gyártósorokról az automata üzemekbe, majd az automata üzemekbe való áttérést.
1956-ban az Első GPP-n üzembe helyeztek egy műhelyt két automata sorral golyós- és görgőscsapágyak gyártására. A csapágygyűrűk mechanikai és hőkezelésének, vezérlésének, összeszerelésének, korróziógátló kezelésének, csomagolásának és forgácseltávolításának minden művelete teljesen automatizált. Ennek eredményeként a termelési ciklus 4-5-szörösére csökkent, egy dolgozó termelékenysége pedig 2-szeresére nőtt.
1949-ben a Szovjetunióban először a világon automata dugattyúgyártó üzemet építettek, amelyet műszakonként 9 munkás lát el, napi 3500 dugattyút gyártva.
3.5.3 Villamos hajtás megvalósítása a gépészetben
A villanymotor nemcsak gazdaságosabbnak, de kompaktabbnak is bizonyult, kevesebb helyet foglalt és sokkal kevesebb figyelmet igényel a dolgozótól a munkavégzés során. Biztonságosabb is volt.
Az esztergagép ma már széles körben ismert. Létrehozásának története a 700-as években kezdődik. Az első modelleket famegmunkáláshoz használták, 3 évszázaddal később egy fémmegmunkáló egységet hoztak létre.
Első említések
A 700-as években olyan egységet hoztak létre, amely részben hasonlít egy modern esztergagépre. Első sikeres bevezetésének története a fa rotációs módszerrel történő feldolgozásával kezdődik. A szerelék egyetlen darabja sem volt fémből. Ezért az ilyen eszközök megbízhatósága meglehetősen alacsony.
Abban az időben egy eszterga alacsony hatásfokú volt. A gyártás történetét a fennmaradt rajzok és rajzok alapján restaurálták. A munkadarab megfonásához 2 erős inas kellett. A kapott termékek pontossága alacsony.
A homályosan esztergagépre emlékeztető berendezésekről szóló információk a történelem előtti 650-ig nyúlnak vissza. NS. Ezekben a gépekben azonban csak a feldolgozás elve – a forgásmód – volt közös. A többi csomópont primitív volt. A munkadarabot szó szerint kézzel indították. Rabszolgamunkát alkalmaztak.
A 12. században megalkotott modellek már hajtásnak látszottak, és teljes értékű terméket kaphattak rajtuk. Szerszámtartó azonban még nem volt. Ezért túl korai volt a termék nagy pontosságáról beszélni.
Az első modellek készüléke
Egy régimódi eszterga a középpontok közé szorította a munkadarabot. A forgatást kézzel végezték csak néhány fordulatig. A vágást rögzített szerszámmal végeztük. Hasonló feldolgozási elv van jelen a modern modellekben.
A munkadarab forgatásának hajtóerejeként a kézművesek állatokat, a termékhez kötéllel rögzített nyilakkal ellátott íjat használtak. Egyes kézművesek egyfajta vízimalmot építettek erre a célra. De ez nem sokat javított a teljesítményen.
Az első esztergagépnek fa részei voltak, és a csomópontok számának növekedésével a készülék megbízhatósága elveszett. A vízi eszközök a javítás bonyolultsága miatt gyorsan elvesztették relevanciájukat. Csak a 14. században jelent meg a legegyszerűbb meghajtó, amely nagyban leegyszerűsítette a feldolgozási folyamatot.
Korai hajtási mechanizmusok
Az eszterga feltalálása óta több évszázad telt el a legegyszerűbb meghajtó mechanizmus megvalósításáig. Elképzelheti a munkadarab tetején lévő ágyon középen rögzített rúd formájában. A szemüveg egyik vége egy kötéllel van megkötve, amelyet a munkadarab köré tekernek. A második lábpedállal van rögzítve.
Ez a mechanizmus sikeresen működött, de nem tudta biztosítani a kívánt teljesítményt. A működési elv a rugalmas alakváltozás törvényein alapult. A pedál lenyomásakor a kötelet meghúzták, a rúd meggörbült és jelentős feszültséget tapasztalt. Ez utóbbi átkerült a munkadarabra, mozgásba hozva azt.
A termék 1 vagy 2 fordulattal történő elfordítása után a rudat elengedték és ismét meghajlították. A mester a pedállal szabályozta a szemüveg folyamatos működését, folyamatos forgásra kényszerítve a munkadarabot. Ugyanakkor a kezek a szerszámmal, a famunkával voltak elfoglalva.
Ezt a legegyszerűbb mechanizmust örökölték a gépek következő változatai, amelyek már rendelkeztek hajtókarral. A 20. századi mechanikus varrógépek később hasonló meghajtásúak voltak. Esztergagépeken hajtókar segítségével egyenletes mozgást értek el egy irányba.
Az egységes mozgásnak köszönhetően a kézművesek elkezdték beszerezni a megfelelő henger alakú termékeket. Már csak a csomópontok merevsége hiányzott: középpontok, szerszámtartók, hajtómechanizmus. A vágószerszámok tartói fából készültek, ami a feldolgozás során azok kinyomódásához vezetett.
De a felsorolt hátrányok ellenére lehetővé vált akár gömb alakú alkatrészek gyártása is. A fémfeldolgozás még mindig nehéz folyamat volt. Még a lágyötvözeteket sem lehetett forgatással forgatni.
A szerszámgépek tervezésében pozitív elmozdulást jelentett a feldolgozás sokoldalúságának bevezetése: már egy gépen különböző átmérőjű és hosszúságú munkadarabokat dolgoztak fel. Ezt állítható tartókkal és középpontokkal érték el. A nagy részek azonban jelentős fizikai költségeket igényeltek a varázsló számára a forgatás végrehajtásához.
Sok kézműves öntöttvasból és más nehéz anyagokból alakította ki a lendkereket. A tehetetlenségi erő és a gravitáció alkalmazása megkönnyítette a processzor munkáját. Ipari méreteket azonban továbbra is nehéz volt elérni.
Fém alkatrészek
A szerszámgépek feltalálóinak fő feladata a szerelvények merevségének növelése volt. A műszaki felújítás kezdete a munkadarabot rögzítő fém középpontok alkalmazása volt. Később már bevezették az acél alkatrészekből készült fogaskerekes hajtóműveket.
A fém alkatrészek lehetővé tették a csavarvágó gépek létrehozását. A merevség már elegendő volt a lágyfémek feldolgozásához. Az egyes egységeket fokozatosan fejlesztették:
- munkadarab-tartó, később főegységnek nevezik - orsó;
- a kúpos ütközők állítható mechanizmusokkal voltak felszerelve a helyzet megváltoztatására a hossz mentén;
- dolgozik rajta esztergapad könnyebb a fém szerszámtartó feltalálásával, de folyamatos forgácseltávolítást igényelt, miközben növeli a termelékenységet;
- Az öntöttvas ágy növelte a szerkezet merevségét, ami jelentős hosszúságú alkatrészek megmunkálását tette lehetővé.
A fém csomók bevezetésével nehezebbé válik a munkadarab kicsavarása. A feltalálók egy teljes értékű hajtás létrehozásán gondolkodtak, kizárva az emberi kézi munkát. Az átviteli rendszer segítette a terv megvalósítását. A gőzgépet először munkadarabok forgatására alakították ki. Vízmotor előzte meg.
A vágószerszám egyenletes mozgását egy fogantyúval ellátott csigakerék hajtja végre. Ez tisztább felületet eredményez az alkatrészen. A cserélhető blokkok lehetővé tették az univerzális munkavégzést esztergagépen. A gépesített kialakítás az évszázadok során fejlődött. De a mai napig a csomópontok működési elve az első találmányokon alapul.
A tudósok feltalálók
Jelenleg, amikor esztergagépet vásárol, specifikációk először elemezni. Ezek biztosítják a fő feldolgozási képességeket, méreteket, merevséget, gyártási sebességet. Korábban az egységek korszerűsítésével fokozatosan bevezették azokat a paramétereket, amelyek alapján a modelleket összehasonlították egymással.
A gépek osztályozása segített felmérni egy adott gép tökéletességi fokát. Az összegyűjtött adatok elemzése után Nagy Péter korának hazai feltalálója korszerűsítette a korábbi modelleket. Ötletszüleménye egy igazi gépesített gép volt, amely lehetővé teszi a forradalomtestek különféle feldolgozását, szálak vágását.
A Nartov tervezésének előnye az volt, hogy megváltoztatta a mozgó központ forgási sebességét. Ezenkívül cserélhető fogaskerekes blokkokkal is ellátták őket. A gép és a készülék megjelenése egy modern egyszerű TV3, 4, 6 esztergagépre emlékeztet.A modern megmunkáló központok hasonló egységekkel rendelkeznek.
A 18. században Andrej Nartov önjáró támasztékkal ajándékozta meg a világot. a szerszám egyenletes mozgását továbbította. Henry Maudsley angol feltaláló a század végére bemutatta a fontos csomóról alkotott változatát. Kialakításában a tengelyek mozgási sebességének változtatását a vezérorsó eltérő menetemelkedése miatt hajtották végre.
Fő csomópontok
Az esztergagépek ideálisak a forgó 3D alkatrészekhez. A modern gép áttekintése tartalmazza a fő alkatrészek paramétereit és jellemzőit:
- Az ágy a fő terhelt elem, a gépváz. Erős és kemény ötvözetekből készülnek, főként perlitet használnak.
- Támasz - sziget forgó szerszámfejek vagy statikus szerszám felszereléséhez.
- Orsó - munkadarab tartóként működik. A fő erős forgáscsomó.
- Kiegészítő egységek: golyós csavarok, csúszótengelyek, kenőszerkezetek, hűtőfolyadék-ellátás, légbeömlők a munkaterületről, hűtők.
Egy modern esztergagép hajtásrendszereket tartalmaz, amelyek összetett vezérlőelektronikából és gyakran szinkronmotorból állnak. A további opciók lehetővé teszik a forgácsok eltávolítását a munkaterületről, a szerszám mérését, valamint nyomás alatti hűtőfolyadék közvetlenül a vágási területre való juttatását. A gép mechanikáját egyedileg választják ki a gyártási feladatokhoz, ettől függ a berendezés költsége is.
A tartó csapágyak elhelyezésére szolgáló szerelvényeket tartalmaz, amelyek egy golyóscsavarra (golyós csavarpárra) vannak felszerelve. Ezenkívül a csúszóvezetőkkel érintkező elemek is fel vannak szerelve rá. A modern gépek kenése automatikusan történik, a tartályban lévő szintje szabályozott.
Az első esztergagépeknél a szerszám mozgatását egy személy végezte, ő választotta meg a mozgás irányát. A modern modellekben minden manipulációt a vezérlő végzi. Több évszázadba telt, mire feltaláltak egy ilyen csomót. Az elektronika jelentősen kibővítette a feldolgozási lehetőségeket.
Ellenőrzés
V mostanában közös esztergagépek CNC-vel fémhez - szám-programozott vezérléssel. A vezérlő vezérli a vágási folyamatot, figyeli a tengelyek helyzetét, kiszámítja a mozgást a beállított paraméterek szerint. Számos vágási szakasz tárolódik a memóriában, egészen a kész alkatrész kilépéséig.
A fémhez készült CNC esztergagépek megjeleníthetik a folyamatot, ami segít az írott program ellenőrzésében, mielőtt a szerszám elindulna. A teljes vágás virtuálisan látható, és időben kijavíthatja a kódhibákat. A modern elektronika figyeli a tengelyterhelést. Legújabb verziók szoftver lehetővé teszi a törött szerszám azonosítását.
A tartón lévő törött lapkák ellenőrzésének módszere a tengelyterhelési grafikon összehasonlításán alapul normál működés és a vészküszöb túllépése esetén. A nyomon követés a programban történik. Az elemzéshez szükséges információkat a hajtásrendszer vagy az értékek digitalizálására alkalmas teljesítményérzékelő szolgáltatja a vezérlőnek.
Helyzetérzékelők
Az első elektronikával felszerelt gépeken mikrokapcsolókkal ellátott végálláskapcsolók voltak a végállások szabályozására. Később kódolókat kezdtek felszerelni a propellerre. Jelenleg nagy pontosságú vonalzókat használnak, amelyek néhány mikronos holtjátékot képesek mérni.
Körjeladókkal és forgótengelyekkel felszerelve. kezelhető lehetne. Ez szükséges a hajtott szerszámmal végzett marási funkciók megvalósításához. Ez utóbbit gyakran beépítették a toronyba.
A műszer integritását elektronikus szondák segítségével mérik. Ezenkívül megkönnyítik a rögzítési pontok megtalálását a vágási ciklus elindításához. A szondák meg tudják mérni az alkatrész keletkező kontúrjainak geometriáját a feldolgozás után, és automatikusan végrehajtják a korrekciókat, amelyek az ismételt simításban szerepelnek.
A legegyszerűbb modern modell
A TV 4 eszterga a legegyszerűbb meghajtású oktatómodellek közé tartozik. Minden vezérlés kézzel történik.
Fogantyúk:
- állítsa be a szerszám helyzetét a forgástengelyhez képest;
- állítsa be a szálvágás irányát jobbra vagy balra;
- a főhajtás fordulatszámának megváltoztatására szolgál;
- határozza meg a menetemelkedést;
- tartalmazza a szerszám hosszirányú mozgását;
- a csomópontok rögzítéséért felelősek: a farokszár és a tollszár, a fejek vágókkal.
A kézikerekek mozgatják a csomópontokat:
- farktollal;
- hosszanti kocsi.
A kialakítás világítási áramkört biztosít a munkaterülethez. A védőernyő formájú biztonsági rendszer védi a dolgozókat a forgácsok behatolásától. A gép kialakítása kompakt, ami lehetővé teszi tantermekben, kiszolgáló helyiségekben való használatát.
A TV4 csavarvágó eszterga az egyszerű szerkezetekhez tartozik, ahol a fémmegmunkáláshoz szükséges teljes értékű szerkezet minden egysége biztosított. Az orsót egy sebességváltón keresztül hajtják meg. A szerszám mechanikus előtolású, csavaros csatlakozóval meghajtott tartóra van rögzítve.
Méretek (szerkesztés)
Az orsót aszinkron motor hajtja. A munkadarab maximális mérete átmérőben lehet:
- legfeljebb 125 mm, ha a szán feletti megmunkálást végezzük;
- legfeljebb 200 mm, ha a feldolgozást az ágy felett végzik.
A középpontokban rögzítendő munkadarab hossza nem haladhatja meg a 350 mm-t. Az összeszerelt gép tömege 280 kg, az orsó maximális fordulatszáma 710 ford./perc. Ez a forgási sebesség a simítás szempontjából meghatározó. Az áramellátás 220 V-os hálózatról történik 50 Hz frekvenciával.
A modell jellemzői
A TV4-es gép hajtóműve ékszíj-áttétellel kapcsolódik az orsómotorhoz. A forgást a dobozból egy fogaskerekes soron keresztül továbbítják az orsóhoz. A munkadarab forgásiránya könnyen megváltoztatható a főmotor fokozatosításával.
A gitár a forgás átvitelére szolgál az orsóról a féknyeregre. 3 előtolási sebesség kapcsolására van lehetőség. Ennek megfelelően három különböző típusú metrikus szálat vágnak el. A löket simaságát és egyenletességét a vezérorsó biztosítja.
A fogantyúk beállítják a támasztó légcsavar forgásirányát. Ezenkívül a fogantyúk beállítják az előtolási sebességet. A féknyereg csak hosszirányban mozog. Az egységeket a gépi előírásoknak megfelelően kézzel kell kenni. A fogaskerekek viszont abból a fürdőből veszik a kenőanyagot, amelyben működnek.
A gép képes kézzel dolgozni. Ehhez lendkereket használnak. A fogasléc fogaskerék és a fogasléc fogaskerekes hálója. Ez utóbbi az ágyhoz van csavarozva. Ez a kialakítás lehetővé teszi a gép kézi vezérlését, ha szükséges. Hasonló lendkerékkel mozgatják a faroktollat.
A történelem az eszterga feltalálását a 650-es évekre datálja. időszámításunk előtt NS. A gép két koaxiálisan elhelyezett központból állt, amelyek közé egy fa, csont vagy szarv munkadarabot szorítottak. Egy rabszolga vagy inas forgatta a munkadarabot (egy vagy több fordulat az egyik, majd a másik irányba). A mester a kezében tartotta a vágót, és benyomta a megfelelő helyre a munkadarabhoz, eltávolította a forgácsokat, így a munkadarab a kívánt formát adja. Később egy gyengén megfeszített (megereszkedett) íjzsinórral ellátott íjat használtak a munkadarab mozgásba hozására. Az íjhúrt a munkadarab hengeres része köré tekerték úgy, hogy hurkot képezzen a munkadarab körül. Amikor az íj az egyik vagy a másik irányba elmozdult, hasonlóan a fűrész mozgásához a rönk fűrészelésekor, a munkadarab többször megfordult a tengelye körül, először az egyik, majd a másik irányba. A XIV-XV. században a lábhajtású esztergagépek széles körben elterjedtek. A lábhajtás egy ochepből állt – egy rugalmas rúdból, amely a gép fölött konzolos volt. A rúd végére egy madzagot rögzítettek, amelyet egy fordulattal a munkadarab köré tekertek, és alsó végével a pedálhoz erősítették. A pedál lenyomásakor a húr megfeszült, és a munkadarabot egy-két fordulat megtételére kényszerítette, a rudat pedig hajlításra. A pedál elengedésekor a rúd kiegyenesedett, felhúzta a zsineget és a munkadarab ugyanilyen fordulatot tett a másik irányba. 1430 körül az ochep helyett egy pedált, hajtórúdból és hajtókarból álló mechanizmust alkalmaztak, így a 20. században elterjedt varrógép lábhajtásához hasonló hajtást kaptak. Azóta az esztergagépen lévő munkadarab lengőmozgás helyett egyirányú forgást kapott a teljes esztergálási folyamat során. 1500-ban az esztergagép már acél középpontokkal és stabil támasztékkal rendelkezett, amely a középpontok között bárhol rögzíthető volt.
Az ilyen gépeken meglehetősen bonyolult alkatrészeket dolgoztak fel, amelyek forradalmi testek, egészen egy labdáig. Az akkori gépek hajtása azonban túl kis teljesítményű volt a fémmegmunkáláshoz, és a vágót tartó kéz erőfeszítése sem volt elegendő a nagy forgácsok eltávolításához a munkadarabról. Ennek eredményeként a fémfeldolgozás nem volt hatékony. a munkás kezét speciális mechanizmusra, a gépet mozgásba hozó izomerőt pedig erősebb motorra kellett cserélni. A vízikerék megjelenése a munka termelékenységének növekedéséhez vezetett, miközben erőteljes forradalmi hatást gyakorolt a technológia fejlődésére. És a XIV. század közepétől. a vízhajtások kezdtek elterjedni a fémmegmunkálásban. A 16. század közepén Jacques Besson (meghalt 1569-ben) - feltalált egy esztergagépet hengeres és kúpos csavarok vágására. A 18. század elején Andrej Konsztantyinovics Nartov (1693-1756), Nagy Péter szerelője feltalál egy eredeti eszterga-másoló- és csavarvágó gépet, gépesített csúszdával és cserélhető fogaskerekekkel. Ahhoz, hogy valóban megértsük e találmányok világméretű jelentőségét, térjünk vissza az esztergagép fejlődéséhez. A XVII században. Megjelentek az esztergagépek, amelyekben a munkadarabot már nem az eszterga izomereje, hanem egy vízikerék segítségével hozták mozgásba, de a marót, mint korábban, az esztergály tartotta. A 18. század elején. Az esztergagépeket egyre gyakrabban használták fémek vágására, nem pedig fa vágására, ezért nagyon sürgető probléma a vágó merev rögzítése és az asztal megmunkált felülete mentén történő mozgatása. És először sikerült megoldani az önjáró féknyereg problémáját fénymásoló A.K. Nartova 1712-ben
A feltalálók sokáig a vágó gépesített mozgatásának ötletéhez nyúltak. Ez a probléma most először vált különösen élessé olyan műszaki problémák megoldása során, mint a menetfűzés, az összetett minták alkalmazása luxuscikkekre, a fogaskerekek gyártása stb. Például, hogy a tengelyen menetet kapjunk, először jelöléseket készítettek, amelyekhez a tengelyre egy megfelelő szélességű papírszalagot tekercseltek, amelynek szélei mentén felvitték a jövőbeli menet kontúrját. Jelölés után a szálat kézzel reszelővel reszeltük. Az ilyen eljárás munkaigényességétől eltekintve nagyon nehéz kielégítő menetminőséget elérni ilyen módon. És Nartov nemcsak ennek a műveletnek a gépesítésének problémáját oldotta meg, hanem 1718-1729. maga javította a sémát. A nyomkövető csapot és a féknyereget egy vezércsavar hajtotta, de a vágó és a nyomkövető alatt eltérő vágási osztással. Így biztosított volt a szán automatikus mozgása a munkadarab tengelye mentén. Igaz, keresztirányú előtolás még nem volt, helyette bevezették a "fénymásoló-üres" rendszer kilengését. Ezért a féknyereg létrehozásával kapcsolatos munka folytatódott. Támogatásukat különösen a tuliai szerelők, Alekszej Surnin és Pavel Zakhava teremtették meg. A támasz tökéletesebb, a modernhez közeli kialakítását az angol szerszámgépgyártó, Maudsley alkotta meg, de A.K. Nartov továbbra is az első, aki megtalálta a megoldást a probléma megoldására. Általánosságban elmondható, hogy a csavarvágás sokáig nehéz műszaki feladat maradt, mivel nagy precizitást és szakértelmet igényelt. A mechanika régóta gondolkodik azon, hogyan lehetne egyszerűsíteni ezt a műveletet. Még 1701-ben S. Plume munkájában leírtak egy módszert a csavarok egy primitív tolómérővel történő vágására. Ehhez a munkadarabhoz szárként egy csavardarabot forrasztottak. A forrasztandó csavar menetemelkedésének meg kellett egyeznie a munkadarabba vágandó csavar menetemelkedésével. Ezután a munkadarabot a legegyszerűbb levehető fa fejlécbe szerelték be; A fejtartó támasztotta a munkadarab testét, a hátsó fejrészbe pedig egy forrasztott csavar került. A csavar forgásakor a farokrész fa foglalata a csavar alakjában összegyűrődött és anyaként szolgált, aminek következtében a teljes munkadarab a fejtartó felé mozdult. A fordulatonkénti előtolás olyan volt, hogy lehetővé tette az álló vágó számára, hogy a kívánt menetemelkedéssel elvágja a csavart. Hasonló eszközt találtak az 1785-ös csavarvágó esztergagépen is, amely a Maudsley gép közvetlen elődje volt. Itt a készülő csavar mintául szolgáló menetet közvetlenül a munkadarabot tartó és forgásba hozó orsóra helyezték fel. (Orsónak nevezzük az eszterga forgó tengelyét a munkadarab rögzítésére szolgáló eszközzel.) Ez lehetővé tette a csavarokra gépi módszerrel történő vágást: a munkás elforgatta a munkadarabot, amely az orsó menetének köszönhetően ugyanúgy, mint pl. a Plume készülék viszonylag egy álló vágót kezdett fordítani, amelyet a munkás egy pálcán tartott. Ily módon az orsó menetéhez pontosan illeszkedő menetet kaptunk a terméken. A feldolgozás pontossága és egyenessége azonban itt kizárólag a dolgozó szerszámot irányító keze erejétől és szilárdságától függött. Ez nagy kellemetlenség volt. Ráadásul az orsón a menet csak 8-10 mm volt, ami csak nagyon rövid csavarok vágását tette lehetővé.
18. század második fele A szerszámgépgyártásban a fémvágó gépek alkalmazási körének meredek növekedése és a különféle célokra használható univerzális eszterga kielégítő sémája keresése volt a jellemző. 1751-ben J. Vaucanson Franciaországban épített egy gépet, amely műszaki adatai szerint már egy univerzálisra emlékeztetett. Fémből készült, erős alappal, két fém középponttal, két V-alakú vezetővel, réz tartóval rendelkezik, amely a szerszám gépesített mozgását hossz- és keresztirányban biztosította. Ugyanakkor ennek a gépnek a tokmányban nem volt munkadarab-befogó rendszere, bár ez az eszköz más gépkialakításokban is létezett. A munkadarab csak a középpontokban történő rögzítését írta elő. A középpontok közötti távolság 10 cm-en belül változtatható volt, így a Vaucanson gépen csak megközelítőleg azonos hosszúságú részeket lehetett feldolgozni. 1778-ban az angol D. Ramedon kétféle menetvágó gépet fejlesztett ki. Az egyik gépben a forgó munkadarabon párhuzamos vezetők mentén egy gyémánt vágószerszám mozgott, melynek sebességét a referenciacsavar forgása állította be. A cserélhető fogaskerekek lehetővé tették a különböző menetemelkedésű menetek beszerzését. A második gép lehetővé tette különböző menetemelkedésű menetek készítését a szabványos hosszúságnál hosszabb alkatrészeken. A vágót a központi kulcsra csavart zsinór segítségével mozgatták a munkadarabon. 1795-ben a francia Senot szerelő speciális esztergagépet gyártott csavarok vágására. A tervező cserélhető fogaskerekeket, nagy vezérorsót, egyszerű gépesített féknyerget biztosított. A gépből hiányzott minden dísztárgy, amivel korábban a mesterek díszítették termékeiket.
A felhalmozott tapasztalatok lehetővé tették a 18. század végére egy univerzális esztergagép megalkotását, amely a gépészet alapja lett. Henry Maudsley írta. 1794-ben egy meglehetősen tökéletlen féknyereg-tervet készített. 1798-ban, miután megalapította saját műhelyét szerszámgépek gyártására, jelentősen javította a féknyeregét, amely lehetővé tette az univerzális eszterga változatának elkészítését. 1800-ban Maudsley tökéletesítette ezt a gépet, majd megalkotta a harmadik változatot, amely tartalmazza a csavarvágó esztergagépek mai elemeit. Ugyanakkor fontos, hogy Maudsley megértette bizonyos típusú alkatrészek egységesítésének szükségességét, és elsőként vezette be a csavarok és anyák meneteinek szabványosítását. Elkezdett menetfúró- és szerszámkészleteket gyártani. Eszterga Roberts A Maudsley üzlet egyik tanítványa és utóda R. Roberts volt. Az esztergagépet úgy fejlesztette, hogy a vezetőcsavart az ágy elé helyezte, egy fogaskerék-kivágást adott hozzá, és a vezérlőgombokat a gép előlapjára helyezte, ami kényelmesebbé tette a gép vezérlését. Ez a gép 1909-ig működött. Egy másik korábbi alkalmazott Maudsley – D. Clement egy homlokesztergagépet készített nagy átmérőjű alkatrészek megmunkálására. Figyelembe vette, hogy az alkatrész állandó forgási sebessége és állandó előtolás mellett, ahogy a maró a kerületről a középpont felé halad, a vágási sebesség csökkenni fog, és rendszert hozott létre a sebesség növelésére. 1835-ben D. Whitworth feltalálta az automatikus keresztetetést, amelyet egy hosszanti adagoló mechanizmussal társítottak. Ezzel befejeződött az esztergaberendezés alapvető fejlesztése.
A következő lépés az esztergagépek automatizálása. Itt a pálma az amerikaioké volt. Az USA-ban a fémmegmunkálási technológia fejlődése később kezdődött, mint Európában. A 19. század első felének amerikai szerszámgépei. jelentősen gyengébb a Maudsley gépeknél. A tizenkilencedik század második felében. az amerikai szerszámgépek minősége már elég magas volt. A gépek sorozatgyártásra kerültek, és bevezették az egy cég által gyártott alkatrészek és blokkok teljes felcserélhetőségét. Egy alkatrész meghibásodása esetén elég volt gyárilag kiírni egy hasonlót, és a törött alkatrészt minden beállítás nélkül kicserélni egy egészre. A tizenkilencedik század második felében. olyan elemek kerültek bevezetésre, amelyek biztosítják a feldolgozás teljes gépesítését - automatikus adagoló egység mindkét koordinátához, tökéletes rendszer a vágó és az alkatrész rögzítéséhez. A vágási és takarmányozási feltételeket gyorsan és jelentős erőfeszítés nélkül megváltoztattuk. Az esztergagépeknek automatizálási elemei voltak - a gép automatikus leállítása egy bizonyos méret elérésekor, az első forgási sebesség automatikus vezérlésére szolgáló rendszer stb. Az amerikai szerszámgépipar fő vívmánya azonban nem a hagyományos esztergagép fejlesztése volt, hanem annak módosítása - a forgóeszterga. Az új kézi lőfegyverek (revolverek) gyártásának szükségessége kapcsán S. Fitch 1845-ben egy forgógépet tervezett és épített nyolc forgácsolószerszámmal a toronyban. A szerszámcsere sebessége drámaian megnövelte a gép termelékenységét a sorozattermékek gyártása során. Ez komoly lépés volt az automata szerszámgépek megalkotása felé. A fafeldolgozásban már megjelentek az első automaták: 1842-ben K. Vipil, 1846-ban T. Sloan épített ilyen automatát. Az első univerzális automata esztergagépet 1873-ban találta fel Chr. Spencer.
A leghíresebb automata kacsacserélő szerzője, James Northrop 1857. május 8-án született az angol Cayleigh városában. A műszaki végzettség megszerzése után egy ideig szerelőként dolgozott, majd az Egyesült Államokba költözött Hopedale városába, ahol a textilgépeket gyártó Draper cégnél kezdett dolgozni. A tekercselőgép fonaladagolójának feltalálása felkeltette a cég tulajdonosainak figyelmét, őt választották ki, hogy ötleteket dolgozzon ki a tekercselőgépekhez való automata csomózóhoz. Az eszköz érdekes volt, de nem praktikus, és az elégedetlen feltaláló otthagyta állását a cégnél, és farmer lett.
1888. július 26-án William Draper Jr. hallott a Providence-ben feltalált siklóváltóról. Miután megvizsgálta a gépet és beszélgetett Alonso Rhodes feltalálóval, nem találta tökéletesnek. A cég alapos szabadalmi tanulmányt végzett a vetülékszövőszékek automatikus adagolásának ötletével kapcsolatban, és bár ebben az eszközben semmi alapvetően új nem volt, úgy döntöttek, hogy 10 ezer dollárt fektetnek be a kísérletekbe. Ugyanezen év december 10-én ezt az összeget átutalták a feltalálónak, hogy javítsák az űrsiklóváltó szerkezet kialakítását. A következő év február 28-án a gép készen állt a munkára. Az elkövetkező néhány hónapban apróbb fejlesztések történtek a gépen, ami az alapelvein nem változott, ezt követően a gépet üzembe helyezték és jól működött. Ezt igazolja, hogy 12 évvel később egy bírósági szabadalmi peres eljárás során a gépet újraindították és több órán keresztül működött, aminek hatására a szakértő jóváhagyta.
Rhodes készülékét Northrop vette észre, aki visszatért a céghez, és azt mondta a vezetőségnek, hogy egy hét múlva legfeljebb egy dollárért tudna bemutatni egy ilyen mechanizmust, ha lehetőség nyílik rá. Northrop megkapta ezt a lehetőséget, és március 5-én megmutatta készülékének fából készült modelljét. Northrop modellje és gyorsasága egyaránt megtetszett Draperéknek, április 8-tól pedig minden feltétel adott volt a munkához. Május 20-án a feltaláló meg volt győződve első ötletének kivitelezhetetlenségéről, de már kiforrott egy új, és július 4-ig kérte a második terv elkészítését. Northropnak sikerült betartania a határidőt, és július 5-én elkezdett működni a gépe, jobb eredményeket mutatva, mint Rhodes gépe. Október 24-én a Northrop gépet új fejlesztésekkel hozták online a Seaconnet Fall River-i gyárában. 1890 áprilisáig több ilyen típusú gép működött a Seaconnet gyárban. Azonban maga Northrop jutott eszébe ennek az iránynak a hiábavalóságáról, és úgy döntött, hogy létrehoz egy mechanizmust az orsók cseréjére.
Egyfajta szervezte kreatív csoport, melynek fő résztvevői Charles Roper, aki kifejlesztette az automatikus warp feed mechanizmust, Edward Stimpson, az öntekercselő géppel készült sikló szerzője, maga Northrop, valamint William és George Draper. Ennek eredményeként létrejött egy orsócsere-mechanizmus, egy főszabályzó, egy fő megfigyelő, egy tapintó, egy szedőszerkezet, valamint egy rugós szerkezet az áruk gördítésére. Northrop 1894 novemberében kapott szabadalmat készülékére. A Northrop gépe végleges formájában 1895-ben készült el, és ugyanebben az évben általános elismerést kapott a londoni Kereskedelmi és Ipari Kiállításon. A 20. század elejére a cég már mintegy 60 ezer automatát gyártott, főként az amerikai piacra. 1896-ban először szállítottak Oroszországba szerszámgépek nagy csoportját. Az új gép tervezésének alaposságát bizonyítja, hogy 1888. július 1-től 1905. július 1-ig 711 szabadalom került felhasználásra, ebből 86 a Northropé.
A szerszámgépek Northrop mechanizmussal való felszerelésére tett kísérlet meghiúsult. Ez magyarázza az automata gépek gyors terjedését a gyorsan fejlődő textiliparú országokban, különösen az Egyesült Államokban, és viszonylag lassú a hagyományosan fejlett textiliparú országokban. 1902-ben megalapították a brit "Northrop" céget, és ugyanezen év őszén megkezdődött az ilyen típusú automata szövőszékek gyártása Franciaország és Svájc gyáraiban.
A híres orosz szövőszakember, Ch. Ioksimovich Northrop találmányának jelentőségét értékelve azt írta, hogy „a Northrop szövőszék létrehozása új utakat vázolt fel a feltalálók számára, amelyeket nem egyhamar hagynak el. A Northrop szövőszék egyfajta nyomot hagy a szövőipar modern gépészetének üzletében. Gondolhatsz erre a szövőszékre, amit csak akarsz, letagadhatod a jövő szövőszékének jelentőségét számára - a mai napig a szövőszékek modern dizájnjának élén áll, és kétségtelen, hogy a további fejlődés ezen a területen azokból a fő okokból induljon ki, amelyek a feltalálót vezették ehhez a géphez."
Az, hogy Northrop nem tudta felszerelni a különböző cégek szerszámgépeinek gyártásához már telepített készülékét, nem zavarta a többi feltalálót. A feladat sürgőssége hatalmas számú találmányt idézett elő ezen a területen. A leghíresebbek Wittaker, Gabler és Valentine készülékei voltak, amelyeket a 20. század elején készítettek.
Alatt menedzsment A szerszámgépet szokás úgy értelmezni, mint a mechanizmusaira gyakorolt hatások összességét, amelyek biztosítják a feldolgozás technológiai ciklusának végrehajtását ezen mechanizmusok által, és vezérlő rendszer- olyan eszköz vagy eszközkészlet, amely ezeket a hatásokat megvalósítja.
Kézikönyv az ellenőrzés azon a tényen alapul, hogy a munkaciklus egyes elemeinek használatáról egy személy - gépkezelő - dönt. A kezelő a meghozott döntések alapján bekapcsolja a gép megfelelő mechanizmusait és beállítja munkájuk paramétereit.
A kézi vezérlési műveleteket mind a nem automatikus univerzális és speciális gépeken, mind pedig az automatákon hajtják végre különféle célokra. Az automata gépekben a kézi vezérlést a beállítási módok és a munkaciklus speciális elemeinek megvalósítására használják.
Az automata szerszámgépekben a kézi vezérlést gyakran kombinálják a hajtóművek helyzetérzékelőiből származó információk digitális kijelzésével.
Automatikus vezérlés abban rejlik, hogy a munkaciklus elemeinek felhasználásával kapcsolatos döntéseket az irányítási rendszer hozza meg az üzemeltető közreműködése nélkül. Ezenkívül parancsokat ad ki a gép mechanizmusainak be- és kikapcsolására, és vezérli a működését.
Feldolgozási ciklus az egyes munkadarabok feldolgozása során ismétlődő munkatestek mozgáshalmazát ún. A munkadarabok mozgásának komplexuma a szerszámgép ciklusában egy bizonyos sorrendben, vagyis a program szerint történik.
Irányító program Egy adott algoritmusnak megfelelő parancsok halmaza a gép működéséhez egy adott munkadarab feldolgozására.
Algoritmus a cél elérésének (probléma megoldásának) módszere a megvalósítási eljárás egyértelmű leírásával.
Funkcionális céljuk szerint az automatikus vezérlés a következőképpen osztható fel:
állandó ismétlődő megmunkálási ciklusok vezérlése (például marási, fúrási, fúrási és menetvágási műveleteket végző moduláris gépek vezérlése többorsós erőfejek mozgási ciklusainak végrehajtásával);
változó automatikus ciklusok vezérlése, amelyek minden ciklushoz egyedi analóg anyagmodellek formájában vannak beállítva (másolók, bütykös készletek, leállító rendszerek stb.) stb.;
CNC, amelyben a program egy adott adathordozón rögzített információtömb formájában van beállítva. A CNC gépek vezérlési információi diszkrétek, feldolgozása a vezérlési folyamatban digitális módszerekkel történik.
Programvezérlés ciklus (CPU)
A ciklikus programozott vezérlőrendszer (CPU) lehetővé teszi a gép működési ciklusának, feldolgozási módjának és szerszámcseréjének részleges vagy teljes programozását, valamint (az ütközők előzetes beállításával) a gép végrehajtó testeinek elmozdulásának mértékének beállítását. Ez egy analóg zárt hurkú vezérlőrendszer (1. ábra), és kellően nagy rugalmassággal rendelkezik, azaz könnyen változtatható a berendezés (elektromos, hidraulikus, pneumatikus, stb.) bekapcsolási sorrendje, amely vezérli a berendezés elemeit. a ciklus.
1. kép- Ciklusprogram vezérlő eszköz
A ciklusprogramozó tartalmaz egy 1-es blokkot a program beállításához és egy 2-es blokkot a lépésenkénti beviteléhez (a programlépést a program egy részének nevezzük, amely egyidejűleg kerül be a vezérlőrendszerbe). Az 1. blokkból információ jut be az automatizálási áramkörbe, amely a 3. blokkból áll a gép ciklusának vezérlésére és a 4. blokkból a vezérlőjelek átalakítására. Az automatizálási áramkör (amely általában elektromágneses reléken történik) koordinálja a ciklusprogramozó működését a gép végrehajtó szerveivel és egy visszacsatoló érzékelővel; erősíti és szaporítja a csapatokat; számos logikai funkciót tud végrehajtani (például konzerv ciklusokat biztosít). A 3. blokkból a jel az aktuátorba kerül, amely biztosítja a program által beállított parancsok végrehajtását, és magában foglalja az 5. aktuátorokat (a gép végrehajtó szerveinek hajtásait, elektromágneseket, tengelykapcsolókat stb.). Ez utóbbiak kidolgozzák a program egy szakaszát. A 7. érzékelő vezérli a feldolgozás végét, és a 4. blokkon keresztül parancsot ad a 2. blokknak a program következő szakaszának bekapcsolására. A 7. érzékelő vezérli a feldolgozás végét, és a 4. blokkon keresztül parancsot ad a 2. blokknak a program következő szakaszának bekapcsolására. Az útvonalkapcsolókat vagy az időkapcsolókat gyakran használják a programfázis végének vezérlésére.
A ciklikus vezérlésű eszközökben numerikus formában a program csak a feldolgozási módok ciklusáról tartalmaz információt, és a munkatestek mozgásának mértéke az ütközők beállításával állítható be.
A CPU-rendszer előnyei a tervezés és a karbantartás egyszerűsége, valamint az alacsony költség; hátránya az ütközők és bütykök méretbeállításának fáradságossága.
CPU-s gépek használata egyszerű geometriai formájú alkatrészek sorozat-, nagyüzemi és tömeggyártásának körülményei között célszerű. A CPU-rendszereket revolver-esztergálás, esztergálás és marás, függőleges fúrógépek, moduláris gépek, ipari robotok (PR) stb. felszerelésére használják.
A CPU-rendszer (2. ábra) tartalmaz egy ciklusprogramozót, egy automatizálási áramkört, egy végrehajtó eszközt és egy visszacsatoló eszközt. A tényleges CPU-eszköz egy ciklusprogramozóból és egy automatizálási áramkörből áll.
2. kép -
A kibernetika, az elektronika, a számítástechnika és a műszerezés vívmányaira alapozva alapvetően új szoftveres vezérlőrendszereket fejlesztettek ki - CNC-rendszereket, amelyeket széles körben alkalmaznak a szerszámgépgyártásban. Ezekben a rendszerekben a szerszámgép minden egyes löketének mennyisége egy szám segítségével van megadva. Az információ minden egysége a végrehajtó szerv diszkrét mozgásának felel meg egy bizonyos mértékben, amit a CNC rendszer felbontásának vagy egy impulzus árának neveznek. A végrehajtó szerv bizonyos határokon belül tetszőleges értékkel elmozdítható, amely a felbontás többszöröse. Az impulzusok számát, amelyeket a hajtás bemenetére kell adni a szükséges L mozgás végrehajtásához, a képlet határozza meg N = L/q, ahol q Az impulzus ár. Az információhordozón (lyukszalagon, mágnesszalagon stb.) meghatározott kódrendszerben rögzített N szám a méretinformáció mennyiségét meghatározó program.
CNC szerszámgépen a gép végrehajtó testeinek mozgását, azok mozgási sebességét, a megmunkálási ciklus sorrendjét, a forgácsolási módot és a különféle segédfunkciók vezérlését (alfanumerikus kódban megadott program szerint) kell érteni.
CNC rendszer A CNC szerszámgépek megvalósításához szükséges speciális eszközök, módszerek és eszközök összessége. CNC-eszköz (CNC) - a CNC-rendszer része, amelyet arra terveztek, hogy a gép végrehajtó szerve vezérlési műveleteket adjon ki a vezérlőprogramnak (UP) megfelelően.
Szerkezeti séma a CNC rendszer a 3. ábrán látható.
Részletrajz (BH), CNC gépen kell feldolgozni, egyúttal belép a rendszerbe programok elkészítése NS (SPP)és technológiai képzési rendszer (STP). STP biztosítja SPP adatok a kidolgozott technológiai folyamatról, forgácsolási módról stb. Ezen adatok alapján vezérlőprogramot készítenek (FEL). A szerelők a ben kidolgozott dokumentációnak megfelelően szerelvényeket, vágószerszámokat szerelnek fel a gépre STP. A munkadarab beszerelését és a kész alkatrész eltávolítását kezelő vagy automata rakodó végzi. Olvasó (SU) információkat olvas a médiából. Az információ ide megy CNC, vezérlőparancsokat ad ki a célmechanizmusoknak (CM) a gépet, a fő- és segédmegmunkálási mozgásokat végrehajtva. Visszajelzés érzékelők (DOS) információk alapján (a végrehajtó egységek tényleges pozíciói és mozgási sebessége, a megmunkált felület tényleges mérete, a technológiai rendszer hő- és teljesítményparaméterei stb.) szabályozzák a mozgás mértékét CM... A gép több darabot tartalmaz CM, amelyek mindegyike a következőket tartalmazza: egy motor (DV), amely energiaforrás; terjedés NS, az energia átalakítására és a motorból a végrehajtó szervbe történő átvitelére szolgál ( ÉS RÓLA); tulajdonképpen ÉS RÓLA(asztal, csúszda, csúszda, orsó stb.), amely a ciklus koordinátamozgását végzi.
3. ábra- A CNC rendszer blokkvázlata
Az univerzális CNC rendszerek nagy lehetőségeket biztosítanak a felhasználó és a kezelő számára. Programozással az objektumok széles osztályához illeszthetők, beleértve a különböző szerszámgépeket is; egyidejűleg biztosít minden típusú interpolációt - lineáris, körkörös, parabolikus stb., valamint a vezérlőprogram előkészítését és hibakeresését közvetlenül a gépen interaktív módban. A vezérlőprogram a memóriában tárolható és a feldolgozás során kiolvasható belőle, ami bizonyos esetekben lehetővé teszi az előzetes programbevitel mellőzését a programhordozóról történő kiolvasással. A CNC rendszerek bőséges lehetőséget kínálnak a programszerkesztésre, lehetővé teszik az automatikus (memóriából) javítást a vezérlőpanel korrektorok használata nélkül. Meg kell jegyezni, hogy vannak speciális diagnosztikai programok a csomópontok működésének ellenőrzésére a hibaforrások azonosítása érdekében, valamint lehetőség van a kinematikai áramkörök szisztematikus hibáira vonatkozó információk tárolására a memóriában, és ezeknek a hibáknak a kiküszöbölésére vagy kompenzálására a játék során. adott profil; a feldolgozási területen korlátozások bevezetésének lehetősége a rendszerbe a gép elutasításának vagy meghibásodásának elkerülése érdekében; térjen vissza minden olyan pontra, ahol a feldolgozás megszakadt. Az univerzális CNC rendszerek lineáris és poláris koordinátákban működnek, biztosítva a koordinátatengelyek transzformációját, például ha vízszintesen használják marógépek függőleges marógépekhez összeállított programok.
A CNC eszköz fő működési módja az automatikus üzemmód. A vezérlőprogram automatikus feldolgozása során különféle bonyolultságú feladatok széles skáláját oldják meg: a kezelőpanel gombjainak lekérdezése; adatok elosztása és kiadása a kezelői konzolon való megjelenítéshez; az aktuális pozíció koordinátákkal történő kiszámítása és az információ eljuttatása a kezelői konzolra; feldolgozási ciklusok kiszámítása; eltolási eltolás számítása; korrekció bevezetése; hibakompenzáció; elektroautomata érzékelők lekérdezése; Bemeneti-kimeneti eszközök készenléti jeleinek lekérdezése; interpoláció; sebesség számítás; a gyorsulási-lassulási módok kiszámítása; visszacsatoló érzékelők lekérdezése; technológiai berendezésekre vonatkozó ellenőrzési intézkedések kiadása; az aktuális idő elemzése; a vezérlőprogram végrehajtási idejének ellenőrzése; az ebben a blokkban található program végrehajtásának elemzése; kezdeti információk előkészítése a következő képkocka feldolgozásához.
A CNC rendszer módosítható a szoftverhordozó típusától, az UE-ben való információkódolás módjától és a CNC rendszerbe való átvitelének módjától függően.
Numerikus vezérlés (CNC)- ez egy vezérlő, amelyben a program valamilyen adathordozóra rögzített információtömb formájában van beállítva. A CNC-rendszerek vezérlési információi diszkrétek, feldolgozása a vezérlési folyamatban digitális módszerekkel történik. A technológiai ciklusok menedzselését szinte általánosan a segítségével végzik programozható logika vezérlők, a digitális elektronikus számítástechnikai eszközök elvei alapján valósítják meg.
Programozható vezérlők
Programozható vezérlő (PC ) Az elektro-automata szerszámgép vezérlésére szolgáló eszköz bizonyos algoritmusok segítségével, amelyeket a készülék memóriájában tárolt program valósít meg. A programozható vezérlő (parancsberendezés) vagy önállóan használható a CPU rendszerben, vagy része lehet közös rendszer vezérlőrendszerek (például a rugalmas gyártási modul vezérlőrendszere (G pm)), valamint automata vonalak berendezéseinek vezérlésére is használható, stb. A blokkvázlat a 4. ábrán látható.
4. ábra- A programozható vezérlő blokkvázlata:
1 - processzor; 2 - időzítő és számlálók; 3 - újraprogramozható memória; 4 - véletlen hozzáférésű memória (RAM); 5 - közös blokk kommunikációs busz; 6 - kommunikációs egység CNC-eszközzel vagy számítógéppel; 7 - vezérlőpanel csatlakozóblokk programozáshoz; 8 - bemeneti modulok; 9 - bemenet-kimenet kapcsoló; 10 - kimeneti modulok; 11 - programozó panel billentyűzettel és kijelzővel.
A legtöbb programozható vezérlő moduláris felépítésű, amely tápegységet, processzoregységet és programozható memóriát, valamint különféle I / O modulokat tartalmaz. A bemeneti modulok (bemeneti modulok) különféle perifériás eszközökről (végálláskapcsolók, elektromos készülékek, hőrelék stb.) állítanak elő jeleket. A bemenetre érkező jeleknek általában két szintje van "O" és "1". A kimeneti modulok (kimeneti modulok) jeleket küldenek a gép elektromos automatizálásának vezérelt aktuátoraihoz (kontaktorok, indítók, elektromágnesek, jelzőlámpák, elektromágneses tengelykapcsolók stb.). Ha a kimeneti jel "1", a megfelelő eszköz kap egy parancsot a bekapcsolásra, és amikor a kimeneti jel "O" - a kikapcsolásra.
A memóriával rendelkező processzor a kimeneti modulok vezérlésének logikai feladatait a bemeneti modulokhoz eljuttatott információk és a memóriába bevitt vezérlő algoritmusok alapján oldja meg. Az időzítők úgy vannak beállítva, hogy késleltetést biztosítsanak a munkaciklusoknak megfelelően PC. A számlálók a munkaciklus megvalósításának feladatait is megoldják. PC.
A processzor memóriájába történő programbevitel és annak hibakeresése egy speciális, ideiglenesen csatlakoztatott hordozható távirányítóval történik PC. Ezzel a távirányítóval, amely egy műsorrögzítő eszköz, több vezérlést is végezhet PC. A program rögzítésének folyamatában a vezérlőpanel kijelzője a vezérelt objektum aktuális állapotát jeleníti meg relé szimbólumokkal vagy hagyományos szimbólumokkal. A programbevitel CNC-eszközzel vagy számítógéppel ellátott kommunikációs egységen keresztül is végrehajtható.
A memóriában tárolt teljes program két részre osztható: a fő részre, amely egy objektumvezérlő algoritmus, és a szolgáltatásra, amely biztosítja az információcserét PCés kezelt objektum. A PC és a vezérelt objektum közötti információcsere a bemenetek lekérdezéséből (információ fogadása a vezérelt objektumtól) és a kimenetek átkapcsolásából (vezérlési művelet kiadása a vezérelt objektum felé) áll. Ennek megfelelően a program szolgáltatási része két szakaszból áll: lekérdező bemenetekből és kapcsolási kimenetekből.
A programozható vezérlők használják különböző típusú memória , amelyben a gép elektroautomatikájának programja van tárolva: elektromosan újraprogramozható, nem felejtő memória; szabad hozzáférésű memória; UV-törölhető és elektromosan újraprogramozható.
A programozható vezérlés diagnosztikai rendszerrel rendelkezik: bemenetek / kimenetek, hibák a processzor, memória, akkumulátor, kommunikáció és egyéb elemek működésében. A hibaelhárítás egyszerűsítése érdekében a modern intelligens modulok öndiagnosztikával rendelkeznek.
Programozható logikai vezérlő (PLC) Logikai vezérlőalgoritmusok megvalósítására tervezett mikroprocesszoros rendszer. A vezérlő a különálló alkatrészekre - relék, számlálók, időzítők, merev logikai elemek - összeszerelt relé-érintkező áramkörök cseréjére szolgál.
Modern PLC képes feldolgozni diszkrét és analóg jeleket, vezérlőszelepeket, léptetőmotorokat, szervohajtásokat, frekvenciaváltókat és vezérlést.
A nagy teljesítményű jellemzők miatt ajánlott használni PLC ahol az érzékelőktől érkező jelek logikai feldolgozására van szükség. Alkalmazás PLC biztosítja a berendezések működésének nagy megbízhatóságát; a vezérlőberendezések egyszerű karbantartása; berendezések gyorsított telepítése és üzembe helyezése; a vezérlési algoritmusok gyors frissítése (beleértve a működő berendezéseket is).
A használat közvetlen előnyei mellett PLC, az alacsony ár és a nagy megbízhatóság miatt közvetettek is vannak: lehetővé válik további funkciók megvalósítása a késztermékek költségének bonyolítása vagy növelése nélkül, ami segít a berendezés képességeinek teljes körű megvalósításában. Nagy választék PLC lehetővé teszi az optimális megoldások megtalálását, mind az egyszerű feladatokhoz, mind az összetett gyártásautomatizáláshoz.
Programozott hordozók
A gép végrehajtó szerveinek munkaprogramja a hordozószoftver segítségével kerül beállításra.
Programhordozó Olyan adathordozó, amelyre a vezérlőprogramot rögzítik.
A programhordozó mindkettőt tartalmazhatja geometriai, így és technológiai információk. Technológiai információk biztosítja a gép bizonyos ciklusát, adatokat tartalmaz a különféle szerszámok üzembe helyezésének sorrendjéről, a vágási mód megváltoztatásáról és a vágófolyadék bekapcsolásáról stb. geometriai - jellemzi a munkadarab és a szerszám elemeinek alakját, méreteit és egymáshoz viszonyított térbeli helyzetét.
A legtöbb közös szoftverhordozók vannak:
kártya - kartonból készült, téglalap alakú, amelynek egyik vége le van vágva a tájékozódás érdekében, amikor a kártyát az olvasóba helyezik. A program rögzítése a megfelelő számok helyére lyukasztással történik.
nyolcsávos lyukszalag (5. ábra) 25,4 mm széles. Az 1. szállítósáv a szalag mozgatására szolgál (a dob segítségével) az olvasóban. Az információkat hordozó 2 lyukakat egy speciális eszközön, úgynevezett perforátoron lyukasztják ki. Az információ a lyukszalagra keretekben kerül alkalmazásra, amelyek mindegyike az UE szerves részét képezi. Csak olyan parancskészlet írható egy blokkba, amelyben a gép minden végrehajtó eleméhez legfeljebb egy parancs van hozzárendelve (például egy blokkban nem lehet beállítani az IO mozgását mind jobbra, mind balra);
5. ábra- Nyolcsávos lyukszalag
1 - kódsávok; 2 - alapél; 3 - kódsáv száma; 4 - egy bit sorszáma a kódszóban
mágneses szalag - kétrétegű kompozíció, amely műanyag alapból és egy ferromágneses poranyagból készült munkarétegből áll. A mágnesszalagon lévő információkat a szalag mentén alkalmazott mágneses ütések formájában rögzítik, amelyek az UE keretben helyezkednek el, az EUT meghatározott sebességének megfelelő bizonyos lépésekkel. Az NC leolvasásakor a mágneses löketek vezérlőimpulzusokká alakulnak. Minden ütés egy impulzusnak felel meg. Minden impulzus az EUT egy bizonyos (diszkrét) mozgásának felel meg; ennek a mozgásnak a hosszát a szalagkeretben lévő impulzusok száma határozza meg. Az IO mozgatásához szükséges parancsok ilyen rekordja dekódoltnak nevezzük .
A dekódolás interpolátor segítségével történik , amely a benne (lyukszalagra vagy számítógépről) bevitt, a munkadarab kontúrjára vonatkozó kódolt geometriai információkat az EUT elemi mozgásainak megfelelő vezérlőimpulzusok sorozatává alakítja. A dekódolt műsort mágnesszalagra rögzítik egy speciális eszközön, amely tartalmazza: rögzítésre szánt kimenettel rendelkező interpoláló eszközt; szalagos meghajtó mágneses fejjel törléshez, felvételhez és lejátszáshoz.
Az információkat dekódolt formában általában mágnesszalagra, kódolt formában pedig lyukszalagra vagy lyukkártyára rögzítik. A léptetőmotoros esztergagépekben mágnesszalagokat használnak, amelyekhez a program dekódolt nézete szükséges.
Az interpoláció a munkatest (szerszám) mozgási programjának kidolgozása a megmunkálandó munkadarab felület kontúrja mentén, egymás után, külön szakaszokban (keretekben).
Az Interpolátor egy CNC-egység, amely az NC-ben meghatározott pontok között a szerszámnak azon út közbenső pontjainak koordinátáinak kiszámításáért felelős. Az interpolátor kiindulási adata az NC parancs, amellyel a szerszámot a kontúr mentén a kezdőponttól a végpontig mozgatja egyenes szakasz, körív stb. formájában.
A pálya 1 µm-es nagyságrendű reprodukálási pontosságának biztosítása érdekében (a helyzetérzékelők pontossága és a tolómérő pozicionálási pontossága 1 µm nagyságrendű), az interpolátor 5 ... 10 ms-onként ad ki vezérlőimpulzusokat. , ami nagy teljesítményt kíván tőle.
Az interpolátor műveleti algoritmusának egyszerűsítése érdekében egy adott görbe vonalú kontúrt általában egyenes szakaszokból vagy körívekből alakítanak ki, és gyakran a különböző koordinátatengelyek mentén történő eltolás lépéseit nem egyszerre, hanem felváltva hajtják végre. Ennek ellenére a vezérlési műveletek kibocsátásának nagy gyakorisága és a hajtás mechanikai egységeinek tehetetlensége miatt a megszakadt út sima görbe vonalú kontúrra simodik.
Interpolátor, amely a CNC rendszer része, a következő funkciókat látja el:
a feldolgozott kontúr szakaszának numerikus paraméterei (az egyenes kezdő- és végpontjának koordinátái, az ív sugarának értéke stb.) alapján, az UE által megadott, kiszámítja (bizonyos értékkel). diszkrétség) a kontúr ezen szakaszának közbenső pontjainak koordinátái;
vezérlő elektromos impulzusokat generál, amelyek sorrendje megfelel a szerszámgép forgácsolóelemének (a szükséges sebességgel) mozgásának egy e pontokon áthaladó pálya mentén.
A rendszerekben A CNC-t főleg lineáris és lineáris-kör alakúak használják interpolátorok; az előbbiek biztosítják a szerszám mozgását a szomszédos vezérlőpontok között bármilyen szögben elhelyezkedő egyenes vonalak mentén, az utóbbiak pedig egyenes vonalak és körívek mentén.
Lineáris interpoláció- a diszkrét koordináták közötti területeket a forgácsolószerszám pályájának megfelelően térben elhelyezett egyenes ábrázolja.
Körkörös interpoláció- biztosítja a megmunkálási kontúr egy szakaszának a megfelelő sugarú ív formájában történő ábrázolását. A CNC eszközök képességei lehetővé teszik az interpoláció biztosítását a kontúr egy szakaszának komplex algebrai egyenlettel történő leírásával.
Helikális interpoláció- a csavarvonal kétféle mozgásból áll: egy síkban körkörös és erre a síkra merőleges lineáris mozgásból. Ebben az esetben akár a körmozgás előtolása, akár a gép három használt koordinátájának (tengelyének) lineáris előtolása programozható.
A CNC rendszer legfontosabb műszaki jellemzői ő az felbontás vagy diszkrét .
Diszkrétség- ez a gép végrehajtó testének minimálisan lehetséges mozgása (lineáris vagy szögletes), amely egy vezérlőimpulzusnak felel meg.
A legtöbb modern CNC rendszer 0,01 mm/impulzus felbontású. A gyártás során elsajátítják a 0,001 mm / impulzus diszkrétségű rendszereket.
A CNC rendszer gyakorlatilag kiszorítja az egyéb típusú vezérlőrendszereket.
CNC rendszerek osztályozása
A technológiai lehetőségek és a munkatestek mozgásának jellege szerint A CNC rendszereket három csoportra osztják:
Pozíciórendszerek biztosítják a szerszámgép végrehajtó testének egyenes vonalú mozgását egy vagy két koordináta mentén. Az IO pozícióból pozícióba mozgatása maximális sebességgel, az adott pozícióhoz való megközelítése pedig minimális ("kúszó") sebességgel történik. A fúró- és szúrófúró gépek ilyen CNC rendszerekkel vannak felszerelve.
Kontúrozó rendszerek úgy vannak kialakítva, hogy munkamozgásokat hajtsanak végre egy bizonyos pálya mentén, adott sebességgel a feldolgozó program szerint. A téglalap, egyenes és íves formázást biztosító CNC rendszerek kontúr (folyamatos) rendszerek, mivel lehetővé teszik egy alkatrész megmunkálását egy kontúr mentén. A téglalap alakú CNC rendszerekben a szerszámgép IO-ja a koordinátatengelyek mentén felváltva mozog, így a szerszámpályának lépcsőzetes formája van, és ennek a pályának minden eleme párhuzamos a koordinátatengelyekkel. A szabályozott koordináták száma az ilyen rendszerekben eléri az 5-öt , a egyidejűleg vezérelt koordináták száma 4 ... Az egyenes vonalú alakítású CNC rendszerekben különbséget tesznek a szerszám mozgása között, ha két koordinátatengely (X és Y) mentén forgácsolunk. Ezekben a rendszerekben egy kétkoordinátás interpolátort használnak, amely egyszerre két előtolási hajtásnak ad ki vezérlőimpulzusokat. Tábornok a vezérelt koordináták száma 2–5. A görbe vonalú formázással rendelkező CNC rendszerek lehetővé teszik a sík és térfogati részek feldolgozását, amelyek összetett ívelt kontúrú területeket tartalmaznak. A kontúrozó CNC rendszerek léptetőmotorral rendelkeznek. Az eszterga-, maró- és fúrógépek ilyen rendszerekkel vannak felszerelve.
Kombinált rendszerek (univerzális) mind a helyzet-, mind a kontúrrendszerek jellemzőivel rendelkeznek, és leginkább a többcélú gépekre (fúró, maró és fúró) jellemzőek.
A CNC rendszerű gépeknél a vezérlés szoftverhordozóról történik, amelyre a geometriai és technológiai információk numerikus formában kerülnek bevitelre.
Külön csoportba tartoznak a digitális kijelzővel és előre beállított koordinátákkal rendelkező gépek. Ezek a gépek elektronikával rendelkeznek egy eszköz a kívánt pontok koordinátáinak beállítására (koordináták előre beállított beállítása) és egy helyzetérzékelőkkel felszerelt keresztasztal, amely parancsokat ad a kívánt pozícióba való mozgáshoz. Ahol minden aktuális asztalpozíció megjelenik a képernyőn (digitális jelzés) ... Az ilyen gépeknél használhat előre beállított koordinátákat vagy digitális jelzést; a kezdeti munkaprogramot a gépkezelő állítja be.
A PU-val rendelkező gépek modelljeiben az F betűt számmal együtt adják hozzá az automatizálás mértékének jelzésére:
F 1- digitális jelzéssel és előre beállított koordinátákkal rendelkező gépek;
F 2- téglalap alakú és pozíciós CNC rendszerű gépek;
F 3- kontúr egyenes és íves CNC rendszerű gépek;
F 4- univerzális CNC rendszerű gépek pozíciókontúrozáshoz.
Ezenkívül a CNC-gép modelljének jelöléséhez a C1, C2, C3, C4 és C5 előtagok is hozzáadhatók, amelyek a szerszámgépekben használt CNC-rendszerek különböző modelljeit, valamint a gépek különféle technológiai lehetőségeit jelzik. Például a 16K20F3S1 gép Kontur 2PT-71 CNC rendszerrel, a 16K20F3S4 gép EM907 CNC rendszerrel stb.
Olyan gépekhez, amelyek kerékpáros rendszerek PU bevezetett a modellmegjelölésben C index , val vel operációs rendszerek – index T (például 16K20T1). A CNC biztosítja a gép munkatesteinek mozgását és mozgásuk sebességét az alakítás során, valamint a feldolgozási ciklus sorrendjét, a forgácsolási módot és a különféle segédfunkciókat.
A CNC gépek jellemzésére a következő mutatókat használják:
Pontossági osztály :N- normál pontosság, NS- megnövelt pontosság, V- nagy pontosság, A- különösen nagy pontosság, VAL VEL- ultranagy pontosságú (master gépek);
Technológiai műveletek , a gépen végrehajtva : esztergálás, fúrás, marás, köszörülés stb .;
A gép fő paraméterei : tokmánygépekhez- az ágy fölé szerelendő termék legnagyobb átmérője; központosító és tokmánygépekhez- a munkadarab legnagyobb átmérője a tartó felett; rúdforgatáshoz szerszámgépek - a feldolgozott rúd legnagyobb átmérője; maráshoz és fúráshoz gépek - az asztal munkafelületének teljes méretei (hossza, szélessége), a kör alakú forgótányér munkafelületének átmérője; fúráshoz gépek - a legnagyobb fúrási átmérő, a kiterjesztett orsó átmérője stb.;
A gép munkatesteinek elmozdulásának nagyságai - egy támasz két koordinátában, egy táblázat két koordinátában, egy orsó egység lineáris és szögkoordinátában stb .;
Diszkrétségi érték (osztásérték) a programon való mozgás minimális feladata (lépés);
A pozicionálás pontossága és ismételhetősége ellenőrzött koordináták mentén ;
Fő mozgási hajtás - típus, névleges és maximális teljesítményértékek, az orsó fordulatszámának határértékei (lépcsőzetes vagy fokozatmentes), üzemi fordulatszámok száma, automatikusan kapcsolt fordulatszámok száma;
Gépi előtolás meghajtás - koordináta, típusa, névleges és maximális nyomatéka, a munkaelőtolások sebességének határai és a munkaelőtolások sebességei, a gyors mozgás sebessége;
Szerszámok száma - szerszámtartóban, toronyban, szerszámtárban;
Szerszámcsere típusa - automata, kézi;
A gép teljes méretei és tömege .
A vezérlőprogram elkészítésének és bevitelének módszerével különbséget tesz:
működő CNC rendszerek(ebben az esetben a vezérlőprogramot közvetlenül a gépen készítik el és szerkesztik, a köteg első alkatrészének feldolgozása vagy feldolgozásának szimulálása során);
adaptív rendszerek, amelyhez az NC program készül, függetlenül attól, hogy hol van megmunkálva az alkatrész. Sőt, a vezérlőprogram önálló elkészítése akár a gép CNC rendszerébe tartozó számítógépes eszközök segítségével, akár azon kívül (manuálisan vagy programozási automatizálási rendszer segítségével) elvégezhető.
A technikai képességek szintjén a nemzetközi gyakorlatban a következő elnevezéseket alkalmazzák a numerikus vezérlőrendszerekre:
NC(Számítógépes numerikus vezérlés) - CNC;
Hnc(Kézi numerikus vezérlés) - egyfajta CNC-eszköz, amelynek feladata, hogy a kezelő a távirányítóról feldolgozza a programot kulcsok, kapcsolók stb. segítségével;
SNC(Speiher Numerical Control) - CNC eszköz memóriával a teljes vezérlőprogram tárolására (a program a belső memóriában van tárolva);
Cnc- CNC eszköz lehetővé teszi egy CNC gép vezérlését; az eszköz megfelel a vezérlő miniszámítógép vagy processzor felépítésének; kibővíti a programvezérlés funkcionalitását, lehetővé válik az UE tárolása és munkahelyi szerkesztése, párbeszéd a kezelővel, bőséges korrekciós lehetőség, a program megváltoztatásának lehetősége működés közben stb.;
DNC(Direct Numerical Control) - magasabb szintű rendszerek, amelyek biztosítják: egy gépcsoport vezérlését egy közös számítógépről egyszerre; nagyon jelentős számú program tárolása a memóriában; interakció a GPS segédrendszereivel (szállítás, tárolás); egy adott rész feldolgozásának kezdő időpontjának kiválasztása; üzemidő és berendezésleállás elszámolása stb.
Az információáramok számával A CNC rendszereket zárt, nyitott és adaptív rendszerekre osztják.
Nyílt hurkú rendszerek Jellemzője egy információfolyam jelenléte, amely az olvasókészüléktől a gép végrehajtó szervéhez érkezik. Az ilyen rendszerek mechanizmusaiban léptetőmotorokat használnak. Ez egy mesterkészülék, melynek jeleit többféleképpen erősítik fel, például egy nyomatékfokozó segítségével, melynek tengelye az előtoló hajtás vezérorsójához kapcsolódik. Nyílt hurkú rendszerben nincs visszacsatoló érzékelő, ezért nincs információ a szerszámgépek aktuális helyzetéről.
Zárt rendszerek A CNC-ket két információfolyam jellemzi - az olvasótól és a visszacsatoló érzékelőtől az út mentén. Ezekben a rendszerekben a végrehajtó szervek elmozdulásainak meghatározott és tényleges értékei közötti eltérés a visszacsatolás jelenléte miatt megszűnik.
Adaptív rendszerek A CNC-ket három információfolyam jellemzi: 1) olvasóeszközből; 2) a visszacsatoló érzékelőtől az út mentén; 3) a gépre szerelt érzékelőktől, amelyek olyan paraméterek szerint vezérlik a megmunkálási folyamatot, mint a vágószerszám kopása, a vágó- és súrlódási erők változásai, a megmunkálandó munkadarab anyagának ráhagyásának és keménységének ingadozása stb. lehetővé teszi a feldolgozási program beállítását a tényleges vágási körülmények figyelembevételével.
Egy adott típusú CNC berendezés használata a gyártott alkatrész összetettségétől és a sorozatgyártástól függ. Minél kevesebb a sorozatgyártás, annál nagyobb technológiai rugalmassággal kell rendelkeznie a gépnek.
Összetett térprofilú alkatrészek egyetlen kisüzemi gyártásban történő gyártása során szinte az egyetlen műszakilag indokolt megoldás a CNC gépek alkalmazása. Ezt a berendezést abban az esetben célszerű használni, ha a szerszámozás gyors elkészítése nem lehetséges. A sorozatgyártásban is célszerű CNC gépeket használni. Az utóbbi időben az autonóm CNC gépeket vagy az ilyen gépek rendszereit széles körben alkalmazzák az újraállítható nagyüzemi gyártás keretében.
A CNC gép alapvető jellemzője a vezérlőprogram (UP) szerinti munkavégzés, amelyen rögzítésre kerül egy adott alkatrész feldolgozására szolgáló berendezés működési ciklusa és a technológiai módok. A gépen feldolgozott alkatrész cseréjekor csak a programot kell megváltoztatni, ami 80 ... 90%-kal csökkenti az átállás bonyolultságát a kézi vezérlésű gépeken végzett művelet bonyolultságához képest.
A fő A CNC gépek előnyei:
a gép termelékenysége 1,5… .2,5-szeresére nő a hasonló kézi vezérlésű gépek termelékenységéhez képest;
az univerzális berendezések rugalmassága a szerszámgépek pontosságával és termelékenységével párosul;
csökken a szakmunkások - gépkezelők iránti igény, és a termelés előkészítése átkerül a mérnöki munkaerő szférájába;
ugyanazon program szerint készült alkatrészek. Cserélhetők, ami csökkenti a szerelési munka idejét az összeszerelési folyamat során;
a programok előzetes előkészítésének, az egyszerűbb és univerzálisabb technológiai berendezésnek köszönhetően csökken az előkészítés és az új alkatrészek gyártására való áttérés ideje;
csökken az alkatrészek gyártási ciklusának időtartama és csökken a nem teljes gyártási készlet.
Ellenőrző kérdések:
Mi az a szerszámgép szoftvervezérlés? Milyen típusú PU szerszámgépeket ismer?
Mit jelentenek a CPU gépek?
Mi az a CNC szerszámgép? Milyen CNC rendszereket ismer?
Mi a CNC gépek alapvető jellemzője?
Sorolja fel a CNC gépek használatának fő előnyeit?
CNC gépek mozgásának koordinátatengelyei és szerkezetei
Minden CNC géphez használható egységes rendszer az ISO szabvány - R841: 1974 által javasolt koordinátajelölések. A koordináták a gép vagy a munkadarab orsójának forgástengelyének helyzetét, valamint a szerszám vagy munkadarab lineáris vagy körkörös előtolási mozgását jelzik. Ebben az esetben a szerszámgépekben a koordinátatengelyek kijelölése és a mozgás iránya úgy van beállítva, hogy a megmunkálási műveletek programozása ne függjön attól, hogy a szerszám vagy a munkadarab mozog-e vagy sem. Az alap a szerszám mozgása az álló munkadarab koordinátarendszeréhez képest.
A szabványos koordinátarendszer a munkadarabhoz tartozó jobb oldali téglalap rendszer, amelynek tengelyei párhuzamosak a gép lineáris vezetőivel.
A koordinátarendszerben minden lineáris mozgást figyelembe veszünk. x , Y , Z . Körkörös mozgás az egyes koordinátatengelyekhez képest a latin ábécé nagybetűivel jelöljük : A, B, C (6. ábra) A Z tengely minden gépben egybeesik a főmozgás orsójának tengelyével, vagyis a szerszámot forgató orsóval (a fúró-maró-fúró csoport gépeinél), vagy a forgó orsóval. a munkadarabot (az esztergacsoport gépeiben). Több orsó jelenlétében főként az asztal munkafelületére merőleges orsót választják ki, amelyre a munkadarabot rögzítik.
6. ábra- Szabványos koordinátarendszer CNC gépekben
Tengelymozgás Z pozitív irányba iránynak kell megfelelnie a szerszám visszahúzása a munkadarabból ... Fúrógépeken és fúrógépeken a megmunkálás akkor történik, amikor a szerszámot a Z tengely mentén negatív irányba mozgatják.
Tengely x lehetőleg vízszintesen kell elhelyezni és párhuzamos a munkadarab rögzítési felületével. A forgó munkadarabbal (esztergálás) rendelkező gépeken az X tengely mentén történő mozgás a munkadarab sugara mentén és a keresztirányú vezetőkkel párhuzamosan történik. Pozitív tengely mozgás x akkor fordul elő, amikor a szerszám a keresztszán fő szerszámtartójába szerelve, eltávolodik a forgástengelytől üresek.
Forgószerszámú gépeken (marás, fúrás) vízszintes Z tengellyel pozitív tengely mozgása x jobbra irányítva, a fő szerszám orsójától a termék felé nézve. Függőleges Z tengellyel, pozitív X tengely mozgás jobbra egyoszlopos gépeknél, kétoszlopos gépeknél - a főszerszám orsójától a bal oszlopig.
Pozitív irány a tengely mentén Y úgy kell megválasztani, hogy az Y tengely a Z és X tengellyel együtt jobb oldali téglalap alakú koordinátarendszert alkosson. Ehhez a jobb kéz szabályát használom: a hüvelykujj az X tengely, a mutatóujj az Y tengely, a középső a Z tengely ( rajz).
Ha az X, Y és Z tengely mentén a fő (elsődleges) egyenes vonalú mozgásokon kívül vannak velük párhuzamos másodlagos mozgások, akkor azokat rendre U, V, W jelöljük. Ha vannak harmadlagos mozgások, akkor P jelöléssel , Q és R.
A gép munkatesteinek elsődleges, másodlagos és harmadlagos mozgásait a főorsótól való távolságtól függően határozzák meg.
Az A, B és C tengellyel párhuzamos vagy nem párhuzamos másodlagos forgómozgásokat D-vel vagy E-vel jelöljük.
A koordináták módszerei és eredete
A CNC gép beállításakor minden végrehajtó testet egy bizonyos kiindulási helyzetbe állítanak, ahonnan a munkadarab szigorúan meghatározott távolságra történő megmunkálásakor elmozdul. Ez lehetővé teszi, hogy a szerszám áthaladjon az út meghatározott rögzítési pontjain. A végrehajtó szerv egyik pozícióból a másikba való elmozdulásának nagysága és iránya az UE-ben van beállítva, és a gépen a gép kialakításától és a CNC rendszertől függően különböző módon hajtható végre. A modern CNC gépekben az elmozdulások számlálásának két módja van: abszolút és relatív (növekményben).
A koordináták abszolút vonatkoztatási módja - az origó pozíciója rögzített (stacionárius) a teljes munkadarabprogramra vonatkozóan. A program összeállításakor az egymás után elhelyezkedő pontok koordinátáinak abszolút értékeit rögzítjük, az origóból megadva. A program feldolgozása során a koordináták minden alkalommal ettől az elejétől számítanak, ami kiküszöböli az eltolási hibák felhalmozódását a program feldolgozása során.
A koordináták számolásának relatív módja - minden alkalommal, amikor a végrehajtó elem pozíciója, amelyet elfoglal, mielőtt a következő referenciapontra mozogna, nulla pozíciónak számít. Ebben az esetben a programba koordináta lépések íródnak be a szerszám pontról pontra történő szekvenciális mozgatásához. Ezt a számlálási módot a kontúrozó CNC rendszerekben alkalmazzák. Az aktuátor pozicionálási pontosságát egy adott referenciaponton az összes korábbi referenciapont koordinátájának feldolgozási pontossága határozza meg, a kezdeti ponttól kezdve, ami a programfeldolgozás során eltolási hibák halmozódásához vezet.
A CNC gépek programozásának és beállításának kényelme érdekében a koordináták origója bizonyos esetekben bárhol kiválasztható a végrehajtó szervek vonalain belül. Ezt az eredetet " lebegő nulla" és főleg CNC pozicionáló rendszerekkel felszerelt fúró- és fúrógépeken használják.
Ellenőrző programok kidolgozása
Az ellenőrző program kidolgozásakor a következőkre van szükség:
útvonal-feldolgozási technológia tervezése műveletsor formájában, a vágó- és segédszerszámok és eszközök megválasztásával;
a forgácsolási viszonyok számításával, a forgácsolószerszámok pályáinak meghatározásával üzemi technológia kialakítása;
határozza meg a forgácsolószerszámok röppályáihoz tartozó vezérlőpontok koordinátáit;
számítási és technológiai diagramot, valamint a gép beállítási táblázatát elkészíteni;
információ kódolása;
az információt a programhordozóra helyezni és a gép CNC eszközének memóriájába küldeni, vagy manuálisan beírni a CNC eszköz vezérlőpultjára;
ellenőrizze és szükség esetén javítsa a programot.
A programozáshoz szükség van egy alkatrész rajzára, a gép kezelési útmutatójára, programozási kézikönyvre, vágószerszám-katalógusra és a forgácsolási adatok szabványaira.
A GOST 20999-83 szerint a programelemeket meghatározott sorrendben, keretek sorozataként és a megfelelő szimbólumok használatával rögzítik (lásd az 1. táblázatot).
1. táblázat A vezérlőkarakterek és -jelek jelentése
|
Szimbólum |
Jelentése |
|
Forgási szög az X-tengely körül |
|
|
Forgási szög az Y tengely körül |
|
|
Forgatási szög a Z-tengely körül |
|
|
Az eszköz második funkciója |
|
|
Második adagolási funkció |
|
|
Első funkció (sebesség) feed |
|
|
Előkészítő funkció |
|
|
Szerszámhossz kompenzáció |
|
|
Szöginterpolációs paraméter vagy menetvezetés az X tengellyel párhuzamosan |
|
|
Szöginterpolációs paraméter vagy menetvezetés az Y tengellyel párhuzamosan |
|
|
Szöginterpolációs paraméter vagy menetvezetés a Z tengellyel párhuzamosan |
|
|
Segítő funkció |
|
|
Keretszám |
|
|
Az X tengellyel párhuzamos harmadlagos úthossz |
|
|
Az Y tengellyel párhuzamos harmadlagos úthossz |
|
|
Gyorsmenet Z-tengely vagy harmadlagos menethossz párhuzamos a Z-tengellyel |
|
|
A főmozgás funkciója (sebessége). |
|
|
Az eszköz első funkciója |
|
|
Másodlagos úthossz, párhuzamos az X tengellyel |
|
|
Másodlagos úthossz, párhuzamos az Y tengellyel |
|
|
Másodlagos úthossz, párhuzamos a Z tengellyel |
|
|
Elsődleges úthossz, párhuzamos az X tengellyel |
|
|
Elsődleges úthossz, párhuzamos az Y tengellyel |
|
|
Elsődleges úthossz, párhuzamos a Z tengellyel |
|
|
Az NC program mondatának végét jelző szimbólum |
|
|
A vezérlőprogram kezdetét jelző jel |
|
|
Matematikai jel |
|
|
Matematikai jel |
|
|
Tizedesvessző |
Program keret (kifejezés)- egy bizonyos sorrendbe rendezett szósor, amely egy technológiai munkaműveletről információt hordoz (8. ábra).
Program szó- szimbólumok sorozata, amelyek egészében egy bizonyos kapcsolatban állnak.
8. ábra- Program keret
A vezérlőprogram minden blokkjának tartalmaznia kell:
a „keretszám” szó;
információs szavak vagy szó (nem használható);
Keret vége szimbólum;
tabulátor karakter (nem megengedett). Ha ezeket a szimbólumokat használja, az NC-mondatban minden szó elé kerülnek, kivéve a "Blokkszám" szót.
szó (vagy szavak) „Előkészítő funkció”;
"Dimenziós mozgások" szavak, amelyeket a következő szimbólumsorozatban ajánlott felírni: X, Y, Z, U, V, W, P, Q, R, A, B, C;
az "Interpolációs paraméter" vagy a "Menetmagasság" I, J, K szavak;
az „előtolási funkció” szó (vagy szavak), amelyek csak egy meghatározott tengelyre vonatkoznak, és közvetlenül követniük kell a „dimenziós mozgás” szavakat ezen tengely mentén; a két vagy több tengelyre utaló "előtolási funkció" szónak a "dimenziós mozgás" szót kell követnie;
a „Főmozgalom funkciója” szó;
az „Eszközfunkció” szó (vagy szavak);
szó (vagy szavak) "Segítő funkció".
A D, E, H, U, V, W, P, Q, R címekkel rendelkező szavak írásának sorrendjét és gyakoriságát, amelyeket az elfogadotttól eltérő értékekben használnak, egy adott CNC-eszköz formájában jelzik.
Egy NC mondaton belül a „Méretmozgások” és az „Interpolációs paraméter” vagy a „Menetemelkedés” szavak nem ismétlődnek; Az „előkészítő funkció” szavak, amelyek ugyanabban a csoportban vannak, nem használhatók.
A szimbólum után Fő keret»(:) a feldolgozás megkezdéséhez vagy folytatásához szükséges összes információt rögzíteni kell az UE-ben. Ez a szimbólum az adathordozón lévő program indulásának azonosítására szolgál.
Az NC-blokk minden szavának tartalmaznia kell egy címszimbólumot (a latin ábécé nagybetűje a táblázat szerint), egy „+” vagy „-” matematikai jelből (ha szükséges), egy számsorozatból.
Az UE-ben lévő szavak kétféleképpen írhatók: tizedesvessző használata nélkül (ami a tizedesvessző pozícióját jelenti), illetve annak használatával (a tizedespont kifejezett helyzete). Az explicit tizedesvesszőt a "DS" szimbólum jelzi. Az implikált tizedesvesszőt az adott CNC-eszköz specifikációiban kell megadni.
Ha szavakat tizedesvesszővel ír be, a tizedesvessző nélküli szavakat a TNC-nek egész számként kell kezelnie. Ebben az esetben a jel előtti és (vagy) utáni jelentéktelen nullák elhagyhatók: X.03 0,03 mm-es méretet jelent az X tengely mentén; X1030 - méret 1030,0 mm az X tengely mentén.
Jelenleg a programozás során gyakrabban használják a lyukszalagra történő információrögzítés címmódszerét. Az egyes blokkok információi két típusra oszlanak: 1) betű (cím), a CNC rendszer (vagy szerszámgép) végrehajtó szervét jelöli, amelyre a parancsot elküldik; 2) a címet követő szám, amely a gép végrehajtó szervének mozgási mennyiségét jelzi ("+" vagy "-" jellel), vagy kódbevitel (például előtolás mennyisége stb.). Egy betű, amelyet egy szám követ, szó. Egy programblokk egy, két vagy több szóból áll.
Egy munkadarab esztergagépen történő feldolgozásához számos NC mondat kódolt rekordja a következő lehet:
№ 003 X +000000 - a vágó mozgása a nullapontig az X tengely mentén;
№ 004 Z +000000 - a vágó mozgása a nulla pontig a Z tengely mentén;
No. 005 G26 - parancs lépésekben történő munkavégzéshez
No. 006 G10 X -006000 - G10 -lineáris interpoláció (egyenes
mozgási pálya)
007 X -014000 F10080 sz
008 Z +000500 F10600 sz
009 X +009500 F70000 sz
No. 010 X +002000 Z -001000 F10100
………………………………………………………..
…………………………………………………………….
szám ……… M102
A betűk utáni számok határozzák meg az adott szó numerikus részének számjegyeinek számát. Az X, Z, I, K címek zárójelében a geometriai információt kifejező számok lehetséges számjegyei vannak feltüntetve a CNC egység különböző üzemmódjaihoz. Ezt az információt az impulzusok számának formájában rögzítik (az EUT mozgás millimétereinek száma, osztva a feldolgozás diszkrétségével).
Szó (vagy szavak ) "Előkészítő funkció" 2. táblázat szerinti kódkarakterrel kell kifejezni.
2. táblázat – Előkészítő funkciók
|
Kijelölés funkciókat |
Funkció értéke |
|
Elhelyezés. Nagy sebességgel haladva egy adott pontra. Az előzőleg beállított vágási előtolás nem törlődik. |
|
|
Lineáris interpoláció. Mozgás programozott előtolással egyenes vonalban egy pontig |
|
|
Körkörös interpoláció előre és az óramutató járásával ellentétes irányban |
|
|
A feldolgozás késleltetése egy bizonyos ideig, amelyet a vezérlőpultról vagy a keretben lehet beállítani |
|
|
Ideiglenes megállás. A leállás időtartama nincs korlátozva. A gép egy gomb megnyomásával kapcsol be |
|
|
Parabolikus interpoláció. Parabolikus mozgás programozott előtolással |
|
|
Túlhúzás. Az előtolás zökkenőmentes növelése a programozott értékre a mozgás elején |
|
|
Fékezés a keret végén. Az előtolás fokozatos csökkentése egy rögzített értékre |
|
|
Interpolációs síkok rendre XY, XZ, YZ |
|
|
Menetelés állandó, növekvő és csökkenő vezetéssel |
|
|
A G41-G52 funkciók egyike által meghatározott szerszámkorrekció törlése |
|
|
Szerszámátmérő vagy sugár kompenzáció a kontúrvezérléshez. A vágószerszám az alkatrész bal és jobb oldalán található |
|
|
Szerszámátmérő vagy sugár kompenzáció, pozitív és negatív |
|
|
Szerszámátmérő vagy sugár kompenzáció egyenes vonalú alakításhoz: G45 + / +, G46 +/-, G47 - / -, G48 - / +, G49 0 / +, G50 0 / -, G51 + / 0, |
|
|
A G54-G59 függvények egyike által meghatározott lineáris eltolás törlése |
|
|
Lineáris eltolás X, Y, Z koordináták illetve az XY, XZ, YZ síkban, ill |
|
|
Megcsapolás |
|
|
A G81-G89 funkciók egyike által meghatározott előre meghatározott ciklus törlése |
|
|
Konzerv ciklusok |
|
|
Abszolút méret. Elmozdulások számlálása abszolút koordináta-rendszerben a CNC-rendszer nullapontjában lévő origóval |
|
|
A méret lépésekben. Az előző programozott ponthoz viszonyított mozgások számlálása |
|
|
Abszolút pozíció-akkumulátorok beállítása |
|
|
Az előtolás az idő inverzének függvényében |
|
|
Előtolási egység percenként és fordulatonként |
|
|
Vágási sebesség mértékegysége (m / perc) |
|
|
Fő mozgási egység (rpm) |
Megjegyzés: G07, G10-G16, G20, G32, G36-G39, G60-G62, G64-G79, G98, G99 tartalék kódok.
Minden méretbeli mozgást abszolút értékben vagy lépésekben kell megadni. Az ellenőrzési módot az egyik előkészítő funkciónak kell kiválasztania: G90 (abszolút méret) vagy G91 (növekményes méret). ).
Minden egyes "dimenziós mozgás" szó címét két számjegy követi, amelyek közül az első a számjegyek számát mutatja az implikált tizedespont előtt, amely elválasztja a szám egész részét a törttől, a második pedig a számjegyek számát a számjegy után. tizedesvessző. Ha lehetséges a nullák elhagyása az első jelentős számjegy előtt és az utolsó után a „Dimenziós mozgások” szavaknál, akkor a „Méretmozgások” címet három számjegynek kell követnie. Ha az első jelentős számjegy előtt nullákat hagyunk ki, akkor az első számjegynek nullának kell lennie. Ha a nullákat kihagyjuk a jelentős számjegy után, az utolsó számjegynek nullának kell lennie.
Minden lineáris elmozdulást milliméterben és tizedesjegyben kell kifejezni. Minden szögméret radiánban vagy fokban van megadva. A szögméretek a fordulat tizedes törtrészében történő kifejezése megengedett.
Ha a CNC eszköz lehetővé teszi a méretek abszolút értékben történő megadását (pozitív vagy negatív) a koordinátarendszer eredetétől függően, akkor a matematikai jel ("+" vagy "-") a "Dimenziós" szó szerves része. mozgás", és meg kell előznie az egyes dimenziók első számjegyét.
Ha az abszolút méretek mindig pozitívak, akkor a cím és az azt követő szám közé nem kerül előjel, ha pedig pozitív vagy negatív, akkor az előjel.
Ha a TNC képes növekményes méretek megadására, akkor a matematikai előjelnek meg kell előznie minden méret első számjegyét, jelezve a mozgás irányát.
A szerszám mozgását egy összetett útvonalon egy speciális eszköz - egy interpolátor - biztosítja. A lineáris és ívszegmensek interpolációja külön-külön történik a megadott útvonal szakaszai mentén. A szakaszok mindegyike a vezérlőprogram egy vagy több blokkjába írható.
Az interpolált pályaszakasz funkcionális jellegét (egyenes, kör, parabola vagy magasabb rendű görbe) a megfelelőelőkészítő funkció (G01 - G03, G06). Interpolációs paraméterek beállításáhozjelentkezz I, J, K címre, segítségével meghatározzuk a görbék geometriai jellemzőit (például körív középpontja, sugarak, szögek stb.). Ha az interpolációs paraméterekkel együtt matematikai jelet ("+" vagy "-") kell írni, akkor annak a címszimbólum után és a digitális szimbólumok elé kell kerülnie. Ha a jel hiányzik, akkor a „+” jelre utal.
Az egyes interpolációs szakaszok kezdőpontja egybeesik az előző szakasz végpontjával, így az új blokkban nem ismétlődik. Minden egyes következő pont, amely ezen az interpolációs szakaszon fekszik és bizonyos koordinátákkal rendelkezik, egy külön információs keretnek felel meg eltolási címekkel X, Y vagy Z.
A modern CNC eszközök szoftverükben „beépített” funkciókkal rendelkeznek a legegyszerűbb interpoláció végrehajtásához. Tehát a CNC esztergagépekben 45 °-os letörést ad meg a cím VAL VEL előjellel és végmérettel azon koordináta mentén, amely mentén az alkatrészt a letörés előtt megmunkálják. Jelentkezzen a cím alatt VAL VEL egyeznie kell az X koordinátában lévő megmunkálás előjelével (ábra, a). A Z irány csak negatív irányban van megadva.
Ív meghatározásához az R cím alatt az ív végpontjának koordinátáit és a sugarat jelölje meg pozitív előjellel az óramutató járásával megegyező, az óramutató járásával ellentétes megmunkálásnál negatív előjellel (9. ábra).
9. ábra- Letörések (a) és ívek (b) programozása CNC esztergagépen
A fő mozgás előtolását és sebességét számok kódolják, amelyek számjegyeinek számát egy adott CNC eszköz formátumában jelzik. Választástakarmány típusa G93 (előtolás az inverz idő funkcióban), G94 (előtolás percenként), G95 (előtolás fordulatonként).
Választásfőmozgás típusa az előkészítő funkciók valamelyikével kell végrehajtani:G96 (állandó vágási sebesség) vagy G97 (percenkénti fordulatszám).
A közvetlen jelölési módszert használják fő betáplálási kódolási módszerként, amelyeknél a következő mértékegységeket kell használni: milliméter per perc - az előtolás nem függ a fő mozgás sebességétől; milliméter per fordulat - az előtolás a fő mozgás sebességétől függ; radián per másodperc (fok per perc) – Az előtolás csak körkörös mozgásra vonatkozik. A főmozgás sebességének közvetlen kódolásakor a szám az orsó szögsebességét jelzi(radián/másodperc vagy fordulat/perc) vagy vágási sebesség (méter/perc). Például, ha az orsó fordulatszáma S - 1000-re van beállítva a programban, az azt jelenti, hogy az orsó az óramutató járásával megegyező irányban 1000 ford./perc sebességgel forog.(Ha nincs mínusz, akkor az orsó az óramutató járásával ellentétes irányban forog).
A "Szerszám funkció" szót egy szerszám kiválasztására használják ... Használható szerszám eltolására (vagy kompenzálására). Ebben az esetben a „Tool function” szó két számcsoportból áll. Az első csoport a szerszámválasztásra, a második az eltolásokra szolgál. Ha a szerszámeltolás (kompenzáció) írásához más címet használunk, akkor ez javasolt használd a D-t vagy a H-t.
A következő számjegyek száma T, D és H címek , egy adott CNC-eszköz formátumában van megadva.
Szó (vagy szavak) "Segítő funkció" 3. táblázat szerinti kódszámmal kifejezve.
3. táblázat – Segédfunkciók
|
Kijelölés funkciókat |
Funkció értéke |
|
Programozható stop. Orsó leállítás, előtolás és lehűtés |
|
|
Hagyd abba a megerősítést. Ugyanaz, mint az M 00, de úgy kell végrehajtani, hogy először megnyomja a megfelelő gombot a kezelőpanelen |
|
|
A program vége. Állítsa le az orsót és kapcsolja ki a hűtőfolyadék-ellátást |
|
|
Az orsó forgása az óramutató járásával ellentétes irányban |
|
|
Orsó stop leginkább hatékony mód |
|
|
Szerszámcsere. Az eszköz megváltoztatására vonatkozó parancs manuálisan vagy automatikusan történik |
|
|
A 2., illetve az 1. sz. hűtése |
|
|
Lehül. Törli a М07, М08, М50, М51 parancsokat |
|
|
Befogás és kioldás. Gépasztalok, munkadarabok stb. rögzítőelemeire vonatkozik. |
|
|
Az orsó forgása az óramutató járásával ellentétes irányba, miközben a hűtést egyidejűleg bekapcsolja |
|
|
Gyors mozgás a "+" és "-" felé |
|
|
Beépített memóriával rendelkező NC program vége |
|
|
Az orsó megáll egy bizonyos szöghelyzetben |
|
|
Program vége, amely egy programfejezet, amelyet ismételten olvasnak |
|
|
Az információ vége |
|
|
A bypass blokkolása. Parancs a blokkolás ideiglenes megszüntetésére |
|
|
Előtolási tartomány 1., illetve 2. sz |
|
|
Az orsó forgási tartománya 1., illetve 2. sz |
|
|
Mégsem M 49 |
|
|
Kézi felülírás megszakítása |
|
|
Lehűtés 3. és 4. sz |
|
|
A szerszám lineáris elmozdulása a # 1 és # 2 pozíciókban |
|
|
Mégsem M 59 |
|
|
Állandó orsófordulatszám |
|
|
Munkadarab csere |
|
|
A munkadarab lineáris elmozdulása a fix pozícióba 31, illetve 2. sz |
|
|
A munkadarab befogása és összenyomása |
|
|
Az asztal befogása és pörgetése |
A vezeték értékét milliméter/orsó fordulatszámban kell megadni. A menetemelkedést meghatározó szavak számjegyeinek száma egy adott CNC-eszköz formátumában van meghatározva. Változó hangmagasságú menetfűzésnél az alá szó megszólítja I és K meg kell határoznia a kezdeti menetemelkedés méreteit.
Az "Előtolás funkció" szót nem szabad állandó menetelvezetéssel programozni.
Minden NC-programnak a "Program indítása" szimbólummal kell kezdődnie, ezt követi a "Block end" szimbólum, majd a mondatnak a megfelelő számmal. Ha vezérlőprogramot kell kijelölni, akkor ennek a jelölésnek (számnak) közvetlenül a "Program indítása" szimbólum után kell megjelennie a "mondat vége" szimbólum előtt.
Az NC programnak a "Program vége" vagy az "Információ vége" szimbólummal kell végződnie. Az „Információ vége” szimbólum után elhelyezett információkat a CNC-eszköz nem érzékeli. Javasoljuk, hogy a lyukszalagon a PUS szimbólumot („Üres”) tartalmazó szakaszokat a „Program kezdete” szimbólum előtt, valamint a „Program vége” és „Információ vége” szimbólumok után hagyja el.
A program hibakeresése és javítása
Az ellenőrzési program elkészítésekor fontos szempont a fejlesztés a forgácsolószerszámok mozgási útjai az alkatrészhez képest és ennek alapján - a gép megfelelő szerveinek mozgásának leírása. Ehhez többféle koordinátarendszert használnak.
Fő elszámolási rendszer – gépi koordinátarendszer , amelyben munkatesteinek korlátozó elmozdulásait és pozícióit határozzák meg. Ezeket a rendelkezéseket jellemzik alappontok , amelyeket a gép kialakításától függően választanak ki ... Például, orsó összeszereléshez az alappont az orsóvég és a forgástengely metszéspontja, keresztasztalhoz- átlóinak metszéspontja, forgóasztalhoz- az asztali tükör forgásközéppontja stb. A tengelyek helyzetét és irányait a szabványos koordinátarendszerben fentebb tárgyaltuk.
A szabványos koordinátarendszer origója általában a munkadarabot hordozó csomópont alappontjához igazodik. Ebben az esetben az egységet olyan helyzetben rögzítik, amelyben a gép munkarészeinek minden mozgása pozitív irányban történik(10. ábra). Ebből az alappontbólnullának hívják szerszámgép , meghatározzák a munkatestületek pozícióját, ha a pozíciójukkal kapcsolatos információ elveszett (például vészkikapcsolás miatt). A munkatestek a vezérlőpult megfelelő gombjainak megnyomásával vagy a vezérlőprogram parancsaival a gép nullára mozognak. A munkatestek pontos megállítását a nulla pozícióban minden koordinátánál a nulla helyzetérzékelők biztosítják. Például az esztergálásnál a gép nullapontja egy eltolással történik a baleset elkerülése érdekében.
Alkatrész koordináta-rendszer alapponttal, a munkadarab gépen történő rögzítésekor figyelembe kell venni, ennek a rendszernek és a gépi koordinátarendszer egymáshoz viszonyított helyzetének meghatározásához (9. ábra). Néha ez a kapcsolat a lámpatest alappontjával jön létre.
Szerszám koordinátarendszerúgy van kialakítva, hogy beállítsa a munkarészének helyzetét a rögzítési ponthoz képest. A szerszám leírása munkahelyzetben van, tartóval együtt. Ebben az esetben a szerszámkoordináta-rendszer tengelyei párhuzamosak a szabványos gépi koordináta-rendszer megfelelő tengelyeivel, és ugyanabba az irányba vannak irányítva. Az alappontot a szerszám koordináta-rendszer origójának veszi. szerszámblokk, amelyet a gépre történő telepítés sajátosságainak figyelembevételével választottak ki.
A szerszám hegyének helyzetét a sugár határozza meg r valamint a hangolási pontjának X és Z koordinátáit. Ezt a pontot gyakran használják olyan útvonal meghatározásához, amelynek elemei párhuzamosak a koordinátatengelyekkel. Íves pálya esetén a szerszám csúcsánál lévő görbületi középpontot veszik tervezési pontnak. A gép, a munkadarab és a szerszám koordináta-rendszerek kapcsolata könnyen nyomon követhető a 9. ábrán.
9. ábra- Alkatrész-koordinátarendszerek maró (a) és eszterga (b) CNC gépeken történő megmunkáláskor
Vezérlőprogram kidolgozásakor és alkatrész megmunkálásakor használja a program koordináta-rendszerét... Tengelyei párhuzamosak a gépi koordinátatengelyekkel, és ugyanúgy irányítottak.
A koordináták origója (a gép kezdőpontja) a méretmérési kényelem alapján kerül kiválasztásra. A jelentős üresjárati löketek elkerülése érdekében a kezdőpozíciót, ahonnan a megmunkálás kezdődik és ahol a szerszámokat és a munkadarabokat cseréljük, úgy kell beállítani, hogy a szerszámok a lehető legközelebb legyenek a munkadarabhoz.
A nulla (alap) vonatkoztatási pont a gép elmozdulásmérő rendszerének terében történő "kötésre" szolgál. Minden alkalommal, amikor a gépet bekapcsolják, ez a pont "kapcsolja" a mérőrendszert a gép nullapontjához.
Az alkatrészek megmunkálása során a vágószerszámok cseréjekor eltérések léphetnek fel a feldolgozási eredmények és az azzal szemben támasztott követelmények között (pontosság elvesztése, érdesség növekedése, rezgések megjelenése stb.). Ebben az esetben haladéktalanul szükséges javítsa ki a programot. Korrekciót igénylő megmunkálási hibák fordulhatnak elő lyukak fúrásakor, kúpos és formázott felületek esztergálásakor a maróknál lévő orrsugár miatt.
Kétféle kompenzáció létezik - a szerszám hosszára és sugarára vonatkozóan.
Az első esetben a fúró hosszának vagy a szerszámtartó túlnyúlásának korrekcióját a csapat H a korrekciós értéknek megfelelő számkészlettel. Például, keret N 060 T 02 H 15
15 mm-es hosszeltolás bevezetését jelzi a 2-es szerszámhoz.
A második eset a szerszámsugár-korrekciót biztosítja, és azzal a ténnyel jár, hogy a kontúrok marása során kúpos és formázott felületek esztergálásakor a szerszám sugárfelületének középpontjának pályája egyenlő távolságra kell, hogy legyen a felület alakjához képest (11. ábra). .
Íme egy részlet a vágósugár kompenzálására szolgáló programból:
|
N 035 G 81 X +25 Z +4 I +7 ………………………………………………………. A megmunkálási kontúr leírása ………………………………………………………. |
11. ábra- Szerszámsugár korrekció |
Egyenlő távolság mentén történő marást biztosító programrészlet (12. ábra)
N 005 G 90 G 00 X 0 Y 0 S 1000 T01 M 03
N 006 G 41 G 01 X 220 Y 100 F 100
N 007 X 220 Y 430 F 50
N 008 G 02 G 17 X 370 Y 580 I 370 J 430
N 009 G 01 X 705 Y 580
N 010 X 480 Y 190
N 011 X 220 Y 190
N 012 G 00 X 0 Y 0 05M
A G 41 funkció (a maró átmérőjének eltolása, ha a maró a munkadarab bal oldalán van) az N 006 mondatban a maró középpontjának egyenlő távolságra történő mozgását biztosítja a megmunkált felülethez képest.
Bizonyos esetekben szükség van az előtolás beállítására a megmunkált felület egyenetlenségének csökkentése, a rezgések kiküszöbölése, stb. érdekében. Ehhez a kezelőpanelen új előtolási értéket kell beállítani és beírni a CNC készülék memóriájába. .
12. ábra- A maró mozgása az egyenlő távolság mentén a külső kontúr marásakor
CNC gépek tervezési jellemzői.
A CNC gépek fejlett technológiai képességekkel rendelkeznek, miközben megőrzik a magas működési megbízhatóságot. A CNC gépek kialakításának főszabály szerint biztosítania kell a különféle megmunkálási módok (esztergálás - marás, marás - köszörülés) kombinációját, a munkadarabok könnyű berakását, az alkatrészek kirakodását (ami különösen fontos ipari robotok használatakor), az automatikus vagy távoli feldolgozást. cserélhető szerszámok ellenőrzése stb...
A megmunkálási pontosság növelését a gép nagy gyártási pontossága és merevsége éri el, amely meghaladja az azonos célú hagyományos gépek merevségét. Miért csökkentse a kinematikai láncok hosszát: cserélje ki az autonóm hajtásokat, csökkentse a mechanikus sebességváltók számát, ha lehetséges. A CNC meghajtóknak is nagy sebességet kell biztosítaniuk.
Az előtoló hajtások erőátviteli mechanizmusainak hézagainak megszüntetése, a vezetők és egyéb mechanizmusok súrlódási veszteségének csökkentése szintén hozzájárul a pontosság növeléséhez. Rezgésállóság növelése, termikus deformációk csökkentése, visszacsatoló érzékelők alkalmazása szerszámgépekben. A termikus deformációk csökkentése érdekében egységes hőmérsékleti rendszert kell biztosítani a gép mechanizmusaiban, amelyet például a gép és hidraulikus rendszerének előzetes felmelegítése segít. A gép hőmérsékleti hibája az előtolás meghajtásának a hőmérséklet-érzékelő jelei alapján történő korrigálásával is csökkenthető.
Az alapelemeket (ágyak, oszlopok, alapok) további merevítések bevezetésével merevítik. A mozgó csapágyelemek (támasztékok, asztalok, csúszótalpak) szintén megnövelt merevséggel rendelkeznek. Az asztalok például doboz alakúak, hosszanti és keresztirányú formákkal. Az alapvető alkatrészek öntöttek vagy hegesztettek. Hajlamosak az ilyen alkatrészeket polimerbetonból vagy szintetikus gránitból készíteni, ami tovább növeli a gép merevségét és rezgésállóságát.
A CNC szerszámgépek vezetői nagy kopásállósággal és alacsony súrlódási erővel rendelkeznek, ami lehetővé teszi a követőhajtás teljesítményének csökkentését, a mozgások pontosságának növelését, valamint a követőrendszer eltolódásának csökkentését.
A súrlódási együttható csökkentése érdekében az ágy és a féknyereg csúszóvezetőit "acél (vagy kiváló minőségű öntöttvas) - műanyag bevonat (fluoroplast stb.)" csúszópár formájában hozzák létre.
A gördülővezetők nagy tartóssággal rendelkeznek, alacsony súrlódás jellemzi őket, és a súrlódási tényező gyakorlatilag független a mozgás sebességétől. A görgőket gördülőelemként használják. Az előfeszítés 2,3-szorosára növeli a vezetékek merevségét, a tömítettséget szabályozó eszközökkel alakítják ki.
Meghajtók és átalakítók CNC szerszámgépekhez. A mikroprocesszoros technológia fejlesztése kapcsán konvertereket használnak a teljes mikroprocesszoros vezérlésű betáplálási és főmozgásos hajtásokhoz - digitális konverterekhez vagy digitális hajtásokhoz. A digitális hajtások AC vagy DC elektromos motorok. Szerkezetileg a frekvenciaváltók, a szervohajtások és a fő indító- és irányváltó eszközök külön elektronikus vezérlőegységek.
Előtolás meghajtó CNC gépekhez. Hajtásként motorokat használnak, amelyek digitális átalakítók által vezérelt szinkron vagy aszinkron gépek. A CNC gépekhez való Bes kollektoros szinkron (szelepes) motorok állandó mágnessel készülnek ritkaföldfém elemekből, visszacsatoló érzékelőkkel és fékkel vannak felszerelve. Az aszinkron motorokat ritkábban használják, mint a szinkron motorokat. Az előtolási mozgású hajtást a lehető legkisebb hézagok, rövid gyorsítási és lassítási idők, valamint nagy súrlódási erők, a hajtóelemek csökkentett melegedése és nagy szabályozási tartomány jellemzi. Ezen jellemzők biztosítását golyós és hidrosztatikus csavarhajtások, gördülővezetők és hidrosztatikus vezetők, rövid kinematikus láncú, holtjáték nélküli hajtóművek stb.
A CNC szerszámgépek fő mozgási hajtásai általában nagy teljesítményű váltakozó áramú motorok, kis teljesítményű egyenáramú motorok. Hajtásként háromfázisú négypólusú aszinkron motorokat használnak, amelyek nagy túlterhelést érzékelnek, és fémpor, forgács, olaj stb. jelenlétében működnek a levegőben. ezért külső ventilátorral tervezték. Különféle érzékelők vannak beépítve a motorba, például egy orsó helyzetérzékelő, amely a tájoláshoz vagy független koordináta biztosításához szükséges.
Az aszinkron motorok vezérlésére szolgáló frekvenciaváltók szabályozási tartománya 250-ig terjedhet. Az átalakítók mikroprocesszoros technológián alapuló elektronikus eszközök. Munkájuk programozását és paraméterezését beépített programozók végzik digitális vagy grafikus kijelzővel. A vezérlés optimalizálása a motorparaméterek megadása után automatikusan megtörténik. A szoftver lehetővé teszi a meghajtó konfigurálását és üzembe helyezését.
A CNC gépek orsói pontosabbak, merevebbek, a csapok, az ülő- és a helymeghatározó felületek kopásállósága megnövekedett. Az orsó kialakítását jelentősen bonyolítja a beépített, a szerszám automatikus le- és befogására szolgáló eszközök, az adaptív vezérlésben használt érzékelők és az automatikus diagnosztika.
Az orsótámaszoknak hosszú ideig biztosítaniuk kell az orsó pontosságát változó üzemi feltételek mellett, fokozott merevség, kis hőmérsékleti deformációk mellett. Az orsó forgásának pontosságát mindenekelőtt a csapágyak nagy pontossága biztosítja.
A leggyakrabban használt orsócsapágyak a gördülőcsapágyak. A hézagok hatásának csökkentése és a támasztékok merevségének növelése érdekében a csapágyakat általában előfeszítéssel szerelik be, vagy növelik a gördülőelemek számát. Az orsócsapágyak siklócsapágyait ritkábban és csak olyan eszközök jelenlétében használják, amelyek axiális vagy radiális irányban periodikus (kézi) vagy automatikus hézagszabályozással rendelkeznek. A precíziós szerszámgépekben aerosztatikus csapágyakat használnak, amelyekben a sűrített levegő a tengelycsap és a csapágyfelület között helyezkedik el, ezáltal csökkenti a csapágy kopását, felmelegedését, növeli a forgási pontosságot stb.
A pozicionáló hajtásnak (azaz a gép munkatestének a program szerint a kívánt pozícióba mozgatása) nagy merevségűnek kell lennie, és biztosítania kell a zökkenőmentes mozgást kis sebességeknél, a munkatestek nagy sebességű segédmozgását (10 m / perc-ig, ill. több).
A CNC szerszámgépek segédmechanizmusa magában foglalja a szerszámcserélőket, a forgácsgyűjtőt, a kenőrendszert, a szorítóeszközöket, a rakodóeszközöket stb. A CNC szerszámgépekben használt mechanizmusok ezen csoportja jelentősen eltér a hagyományos univerzális szerszámgépekben használt hasonló mechanizmusoktól. Például a CNC gépek termelékenységének növekedése következtében meredeken megnőtt az időegységre vetített forgácsleválasztás, és ezért speciális eszközök létrehozására volt szükség a forgácsok feldolgozó zónából történő eltávolítására. A rakodás közbeni időveszteség csökkentése érdekében olyan eszközöket használnak, amelyek lehetővé teszik a munkadarab egyidejű felszerelését és az alkatrész eltávolítását egy másik munkadarab feldolgozása során.
Az automata szerszámcserélő eszközök (magazinok, auto-operátorok, revolverfejek) biztosítsák a szerszámcseréhez szükséges minimális időt, a nagy működési megbízhatóságot, a szerszámhelyzet stabilitását, pl. a túlnyúlás állandósága és a tengely helyzete az ismételt szerszámcsere során, hogy meglegyen a szükséges tár- vagy revolverkapacitás.
A torony a legegyszerűbb szerszámcserélő: a szerszám beállítása és rögzítése kézzel történik. Munkahelyzetben az egyik orsót a gép főhajtása hajtja. A revolverfejeket eszterga-, fúró-, maró-, többcélú CNC-gépekre szerelik fel; 4-12 műszer van rögzítve a fejben.
Ellenőrző kérdések:
Melyek a CNC gépek fő tervezési jellemzői?
Sorolja fel az alapvető alkatrészek tervezési jellemzőit, az előtolások főmozgásának és mozgásának hajtásait, valamint a CNC gépek segédmechanizmusait!
CNC esztergák.
A CNC esztergagépeket összetett munkadarabok, például forgótestek külső és belső megmunkálására tervezték. Ők alkotják a CNC géppark legjelentősebb csoportját a nómenklatúra szempontjából. A technológiai műveletek hagyományos komplexumát CNC esztergagépeken végzik: esztergálás, leválasztás, fúrás, menetvágás stb.
A CNC esztergagépek osztályozása a következő jellemzőken alapul:
az orsó tengelyének elhelyezkedése (vízszintes és függőleges gépek);
a munkában használt szerszámok száma (egy - és több - szerszámgép);
rögzítésük módjai (tartón, toronyban, szerszámtárban);
az elvégzett munka típusa (központosítás, patron, patron-központosítás, körhinta, rúdgépek;
automatizáltsági fok (félautomata és automata gépek).
A CNC központosító gépeket olyan munkadarabok megmunkálására használják, mint például egyenes és íves kontúrú tengelyek. Ezeken a gépeken a program szerint vágógéppel lehet szálakat vágni.
A CNC-vel ellátott patrontartályokat megmunkáláshoz, fúráshoz, dörzsárazáshoz, süllyesztéshez, ellenfurathoz, alkatrészek, például karimák, fogaskerekek, burkolatok, tárcsák stb. program szerinti maróval lehet belső és külső meneteket vágni.
A CNC-vel ellátott tokmányközpontosító gépeket különféle összetett munkadarabok külső és belső megmunkálására használják, mint például forgó emelők, és rendelkeznek a közép- és tokmányos esztergagépek technológiai képességeivel.
A Carousel CNC gépeket összetett testek munkadarabjainak feldolgozására használják.
A CNC esztergagépek (12. ábra) revolverfejekkel vagy szerszámtárral vannak felszerelve. Léteznek 4, 6 és tizenkét állású revolverek, és mindegyik pozícióban két-két szerszámmal lehet felszerelni a munkadarab külső és belső megmunkálását. A fej forgástengelye az orsó tengelyével párhuzamosan, arra merőlegesen vagy ferdén helyezkedhet el.
Ha két torony van felszerelve a gépre, az egyikben (1), a másikban (2) a külső megmunkálásra szolgáló szerszámok vannak rögzítve (lásd a 13. ábrát). Az ilyen fejek egymáshoz képest koaxiálisan helyezkedhetnek el, vagy a tengelyek elrendezése eltérő lehet. A toronyfejek indexelése általában edzett és csiszolt laposfogú homlokcsatlakozókkal történik, amelyek biztosítják a fej indexelésének nagy pontosságát és merevségét. A revolverfejek hornyaiba cserélhető cserélhető szerszámblokkok vannak beépítve, melyek a gépen kívüli mérethez igazodnak, speciális eszközökre, ami jelentősen növeli a termelékenységet és a feldolgozási pontosságot. A revolverfejben lévő szerszámblokkok vagy prizmára épülnek, vagy hengeres szárak 6 (14. ábra). A vágó csavarokkal van rögzítve a 3 szorítórúdon keresztül. A vágó középmagasság mentén történő beállításához egy bélés 2 található. A két, egymással 45°-os szögben elhelyezett állítócsavar 5 lehetővé teszi a vágóeszköz behozatalát. állítsa közben a megadott koordinátákra. A hűtőfolyadékot a vágási zónába juttatjuk a testben lévő 1 csatornán keresztül, amely egy 4 fúvókával végződik, amely lehetővé teszi a hűtőfolyadék-ellátás irányának beállítását.
Szerszámtárakat (kapacitás 8 ... 20 szerszám) ritkán használnak, mivel egy munkadarab esztergálásához gyakorlatilag nem szükséges 10 szerszámnál több. Nehezen megmunkálható anyagok esztergálásakor, amikor a szerszámok élettartama rövid, célszerű nagy mennyiségű szerszám használata.
Az esztergagépek technológiai lehetőségeinek bővítése az eszterga- és marógépek közötti vonal törlése, a középponttól eltérő fúrás, kontúrmarás (azaz az orsó forgása programozott) hozzáadásával lehetséges; egyes esetekben lehetséges a nem igazított munkadarabelemek befűzése.
Ellenőrző kérdések:
Hogyan osztályozzák a CNC esztergagépeket az elvégzett munka típusa szerint?
Milyen szerszámbefogó eszközök vannak felszerelve CNC esztergagépekkel?
Hogyan helyezkednek el a szerszámblokkok a gép toronyában?
CNC marógépek
A CNC marógépeket összetett formájú munkadarabok sík és térbeli felületeinek megmunkálására tervezték. A CNC marógépek felépítése hasonló a hagyományos marógépekhez, utóbbiaktól az alakítás során az UE mentén történő mozgások automatizálásában van a különbség.
A CNC marógépek osztályozása a következő tulajdonságokon alapul:
Az orsó elhelyezkedése (vízszintes és függőleges);
Az asztal vagy a marófej koordinátamozgásának száma;
A felhasznált szerszámok száma (egyszerszámos és többszerszámos);
A szerszámok géporsóba való beszerelésének módja (kézi vagy automatikus).
Elrendezésük szerint a CNC marógépek négy csoportra oszthatók:
függőleges marógépek keresztasztallal;
konzolmarógépek;
hosszmaró gépek;
univerzális szerszámgépek.
A keresztasztallal ellátott függőleges marógépekben (15. ábra, a) az asztal hosszirányú (X tengely) és keresztirányú (Y tengely) vízszintes irányban, a marófej pedig függőleges irányban (Z tengely) mozog. .
A konzolmarógépeknél (15. ábra, b) az asztal három koordinátatengely (X, Y és Z) mentén mozog, és a fejtartó nem mozgatható.
A mozgatható keresztrúddal rendelkező hosszmaró gépekben (15. ábra, c) az asztal az X tengely mentén, az orsófej az Y tengely mentén, a keresztirányú pedig a Z tengely mentén mozog.A hosszanti marógépekben rögzített keresztrúddal ( 15. ábra, d), az asztal az X tengely mentén, a fejtartó pedig az Y és Z tengely mentén mozog.
Az univerzális szerszámmarógépekben (15. ábra, e) az asztal az X és Y tengely mentén, az orsófej pedig a Z tengely mentén mozog.
15. ábra - Koordinátarendszer a marógépek különböző változataiban:
a) - keresztasztalos marógép; b) konzolmarógép; c) mozgatható kereszttartós hosszmarógép; d) ágyas marógép nem mozgatható kereszttartóval; e) univerzális marógép.
A marógépeket főleg négyszögletes és kontúros CNC eszközökkel szerelik fel.
A téglalap alakú vezérléssel (a gépmodellben hagyományos jelölés - Ф 2) a gépasztal az egyik koordinátatengellyel párhuzamos irányba mozog, ami lehetetlenné teszi az összetett felületek feldolgozását. A téglalap alakú vezérlésű szerszámgépeket síkok, ferde, peremek, hornyok, különböző magasságú kiemelkedések és más hasonló felületek marására használják.
A kontúrvezérléssel (hagyományos megnevezés a gépmodellben - Ф 3 és Ф 4) az asztal mozgásának pályája összetettebb. A kontúrozógépeket különféle bütykök, szerszámok, formák és más hasonló felületek marására használják. A szabályozott koordináták száma általában három, és bizonyos esetekben négy vagy öt. Kontúrvezérlés esetén a formáló mozgás legalább két koordinátatengely mentén történik egyidejűleg.
Egyes esetekben a CNC rendszereket marógépeken is használják, amikor egyszerű alakú nyersdarabokat dolgoznak fel közepes és nagyüzemi gyártás körülményei között.
A CNC marógépekben aszinkron villanymotorokat (ebben az esetekben van sebességváltó) vagy egyenáramú motorokat használnak a főmozgás meghajtásaként.
A téglalap alakú CNC-vel szerelt kis marógépeken egy egyenáramú hajtómotort és egy automatikusan kapcsolt elektromágneses tengelykapcsolós hajtóművet, a kontúrvezérlésű nehéz szerszámgépeken pedig minden irányított koordinátamozgást automatikus egyenáramú elektromos hajtásról hajtanak végre.
A CNC marógépek előtolását mozgató hajtások rövid kinematikus láncokkal rendelkeznek, amelyek a mozgásokat a motorról közvetlenül a végrehajtó szervre továbbítják.
Tekintsük a konzolos függőleges marógép mod eszközét. 6R13F3. Ez a gép konzolos, i.e. asztala vízszintes síkban (X és Y koordináták mentén) és (a konzollal együtt) függőleges irányú (W koordináta mentén) beépítési mozgást végez; A Z koordináta mentén végzett munkamozgásnak van egy orsóval ellátott csúszkája. A 8-as ágy az az alap, amelyre a gép egységei és mechanizmusai fel vannak szerelve. Az ágyon elöl függőleges vezetők találhatók, burkolattal 9 takarva, amelyek mentén a konzol mozog 1. A vízszintes vezetőkön csúszótalpak 2 találhatók, amelyek hosszirányú vezetői mentén mozog az asztal 3. Az asztal illeszkedési síkján ágyon egy 6 marófej van rögzítve, melynek függőleges vezetői mentén a 7 csúszka együtt mozog az orsóval 5 A biztonsági előírásoknak megfelelően a csúszka védőpajzsa 4. A gép hátulján egy 10 szekrény található elektromos berendezésekkel. és egy CNC.
16. ábra - Függőleges marógép mod. 6R13F3:
1-konzol; 2-csúszda; 3-asztal; 4-védőpajzs; 5-orsó: 6-os marófej; 7-csúszka; 8 ágyas; 9-es ház;
10-es szekrény elektromos berendezéssel.
Ellenőrző kérdések:
Milyen elrendezésű CNC marógépeket ismer?
Milyen CNC rendszerek vannak felszerelve marógépekkel?
CNC fúrógépek
A függőleges - CNC fúrógépek a hasonló kézi gépekkel ellentétben keresztasztalokkal vannak felszerelve, amelyek automatikusan mozgatják a munkadarabot az X és Y tengelyek mentén, aminek következtében nincs szükség vezetékekre vagy annak előzetes jelölésére.
A CNC-vel szerelt radiális fúrógépek X tengely mentén mozgatható oszloppal, Y tengely mentén mozgatható orsófejes hüvelyrel rendelkeznek, melybe a Z tengely mentén mozgó fúróorsó van beépítve. alkalmazáskor függőleges irányban elmozdult.
A fúrógépek munkatesteinek automatizált mozgása az X és Y tengely mentén biztosítja a furatmegmunkálás és marás végrehajtását.
A fúrógépek pozicionális CNC vezérlőkkel vannak felszerelve, amelyek automatikusan beállítják a munkatesteket a program által meghatározott helyzetbe. A CNC fúrógépek forgácsolószerszámát közvetlenül az orsó kúpos furatába rögzítik, vagy közbenső hüvelyek és tüskék segítségével.
A 2R135F2 - 1 típusú, CNC-vel felszerelt függőleges fúrógép általános nézete a 17. ábrán látható. Az 1 gép aljára a 10 oszlop van felszerelve, amelynek téglalap alakú függőleges vezetői mentén a 4 támaszték mozog, hordozva. a torony 3. A 10 oszlopra 5 sebességváltók és egy előtolás-csökkentő van felszerelve 6. A keresztasztal 2 csúszdája az 1 alap vízszintes vezetői mentén mozog, az asztal felső része 11 - a 1. csúszik. A gép jobb oldalán található egy 8-as szekrény elektromos berendezésekkel és egy CNC-vel 9. A gép 7 függesztett vezérlőpanellel rendelkezik.
17. ábra - 2R135F2 típusú függőleges fúrógép:
1-alap; 2-csúszda; 3-torony; 4- támogatás; 5-ös sebességváltó; 6 adagos reduktor; 7 függő vezérlés; 8- szekrény elektromos berendezésekkel; 9-CNC; 10 oszlopos; 11-es táblázat teteje.
Ellenőrző kérdések:
Mi az alapvető különbség a CNC és a nem CNC függőleges fúrógépek között?
Milyen CNC rendszerek vannak felszerelve függőleges fúrógépekkel?
CNC csiszológépek
A CNC rendszer felületcsiszoló, kör- és középpont nélküli csiszoló és egyéb gépek felszerelésére szolgál. A CNC csiszológépek létrehozásakor technikai nehézségek merülnek fel, amelyeket a következő okok magyaráznak. A köszörülési eljárást egyrészt a nagy pontosság és a felületi minőség minimális méretdiszperzió melletti elérése, másrészt az a tulajdonsága jellemzi, hogy a köszörűkorong a méretpontossága miatt gyorsan elveszik. intenzív kopás működés közben. Ebben az esetben a gépnek olyan mechanizmusokra van szüksége, amelyek automatikusan kompenzálják a köszörűkorong kopását. A CNC-nek kompenzálnia kell a LED-rendszer deformációit, hőmérsékleti hibákat, a munkadarabok ráhagyásainak eltéréseit, a gép koordináták mentén történő mozgásának hibáit stb. A mérőrendszereknek olyan felbontással kell rendelkezniük, amely szűk tűréseket biztosít a pozicionálási pontossághoz. Például a körkörös csiszológépekben az ilyen eszközök a munkadarab átmérőjének folyamatos mérését biztosítják a feldolgozás során, legfeljebb 2 × 10 -5 mm relatív hibával. Az asztal hosszirányú mozgásának szabályozása legfeljebb 0,1 mm hibával történik.
Köszörűgépeknél CNC rendszereket alkalmaznak három-négy koordinátás vezérléssel, de több kerékkel dolgozó gépeknél öt-hat, sőt nyolc koordinátás vezérlés is lehetséges. A kezelő és a csiszológép CNC rendszere közötti interakció a legtöbb esetben interaktívan, a kijelző segítségével történik. A vezérlőrendszer beépített diagnosztikai rendszerekkel növeli a gépek megbízhatóságát.
A legelterjedtebb CNC-vel ellátott hengeres csiszológépek, amelyek maximális hatást biztosítanak többlépcsős alkatrészek, például orsók, villanymotorok tengelyei, hajtóművek, turbinák stb. egy telepítésből történő feldolgozásakor. A termelékenység elsősorban a nyersdarabok beállításához és a kész alkatrész eltávolításához, a következő tengelycsap megmunkálásához, a méréshez stb. történő visszaszereléshez szükséges segédidő csökkentése miatt nő - 2-szeresére a kézi vezérléshez képest.
A középpont nélküli hengeres csiszológépeket hatékonyan alkalmazzák kis és nagy átmérőjű, hosszkorlátozás nélküli alkatrészek, vagy vékonyfalú alkatrészek, valamint összetett külső profilú alkatrészek (dugattyú, ököl stb.) megmunkálásakor. A tömeggyártás körülményei között ezeket a gépeket nagy termelékenység és feldolgozási pontosság jellemzi. Kisüzemi és egyedi gyártásban az ilyen gépek alkalmazását az átállás bonyolultsága korlátozza. A középpont nélküli hengeres csiszológépek alkalmazási területeinek bővülését két tényező korlátozza: a korongozásra fordított hosszú idő és a gépek beállításának bonyolultsága, amely jelentős időbefektetést és magasan képzett munkaerőt igényel. Ez annak köszönhető, hogy a gépek gyártásánál csiszoló- és hajtókerekeket használnak; a köszörű- és hajtókorongok felületének formálását biztosító csávázóeszközök; a támasztókés helyzetének beállításának képessége; a csiszolókorongnak a munkadarabhoz és a megmunkáláshoz, valamint a hajtókerék a részlethez és a megmunkáláshoz való kompenzációs betáplálási mechanizmusai; a be- és kirakodó berendezés helyzetének beállítása.
A CNC rendszer alkalmazása lehetővé tette a középpont nélküli hengeres csiszológépek többtengelyes működésének szabályozását. A szerszámgépek vezérlőrendszerében szoftvermodulokat használnak, amelyek kiszámítják egy szerszám (kör, gyémánt) pályáját, korrekcióját az emberrel való kölcsönhatásban. Különféle geometriai formájú alkatrészek (kúp, golyó, stb.) feldolgozásához szoftver6 üzemmódkezelőt, interpolátort és hajtásvezérlő modult készítenek.
A feldolgozás és a megmunkálás során a kombinált szabályozott koordináták száma elérheti a 19-et, ebből kettő vagy három koordináta külön-külön a köszörű- és hajtókorongok megmunkálásához.
A sorozatgyártás körülményei között a CNC vezérlők használata rugalmas felépítést biztosít a csiszolási és megmunkálási ciklusban, amely lehetővé teszi a gépek gyors újrabeállítását más termékek feldolgozásához.
A többtengelyes CNC rendszer jelenléte a gép nagy sokoldalúságát, a kerekek előtolásának kis értékét biztosítja, amely lehetővé teszi a köszörülés és a megmunkálás folyamatának hatékony irányítását.
A középpont nélküli hengeres csiszológépek vezérlőrendszere az aggregátum elve szerint épül fel (például japán cégek gépein). A gépen a gép CNC-ről történő vezérlésére szolgáló négy lehetőség bármelyike telepíthető:
egy szabályozott koordináta - a köszörűkorong keresztirányú előtolása;
két vezérelt koordináta - a csiszolókorong keresztirányú előtolása és a gyémánt csiszolása a szinkronizálás érdekében;
három szabályozott koordináta - a köszörűkorong keresztirányú előtolása, valamint a gyémánt keresztirányú és hosszirányú előtolása az öltözködés során;
öt vezérelt koordináta - a köszörűkorong keresztirányú előtolása, valamint a gyémántok keresztirányú és hosszirányú előtolása a köszörű- és hajtókorongok megmunkálásakor.
A CNC használata a középpont nélküli hengeres csiszológépek vezérlésére lehetővé teszi számos mechanikai egység tervezésének jelentős egyszerűsítését: kötőeszközök (a nyomvonalzók, gyémánt adagoló mechanizmusok stb. elutasítása miatt), meghajtók csávázóeszközök hosszirányú mozgása, csiszoló- és hajtókerekek finom adagoló mechanizmusai, vezérlő- és felügyeleti eszközök stb.
Ellenőrző kérdések:
Milyen technikai kihívásokat jelent a CNC-csiszológépek építése?
Milyen CNC rendszerek vannak felszerelve csiszológépekkel?
Többcélú CNC gépek
A többcélú szerszámgépek (MC) CNC eszközökkel és automatikus szerszámcserével való felszerelése jelentősen csökkenti a segédfeldolgozási időt és növeli az átállások mobilitását. A segédidő csökkentése a szerszám (munkadarab) koordinátákkal történő automatikus beállításával, az összes cikluselem végrehajtásával, a szerszámcserével, a munkadarab billentésével és cseréjével, a forgácsolási feltételek megváltoztatásával, a vezérlési műveletek végrehajtásával, valamint a munkadarab nagy sebességével érhető el. segédmozgások.
Céljuk szerint az MC-ket két csoportra osztják: a karosszéria és lapos részek nyersdarabjainak feldolgozására, valamint az olyan alkatrészek nyersdarabjainak feldolgozására, mint például a forgótestek. Az első esetben egy fúró-maró-fúró csoportot használnak a megmunkáláshoz, a másodikban pedig egy eszterga- és köszörűcsoportot. Tekintsük az első csoportba tartozó MC-ket a leggyakrabban használtaknak.
Az MC a következő jellemzőkkel rendelkezik: szerszámtár jelenléte, amely nagyszámú forgácsolószerszámot biztosít a műveletek nagy koncentrációjához (nagyolás, félsimítás és simítás), beleértve az esztergálást, fúrást, marást, fúrást, süllyesztést , dörzsárazás, menetvágás, feldolgozás minőségellenőrzése és mások; a befejező műveletek nagy pontossága (6 ... 7 fokozat).
Az MC vezérlőrendszerre jellemző a jelzés, a gépegységek helyzetének digitális kijelzése, az adaptív vezérlés különféle formái. Az MC főként egyorsós gépek tornyokkal és orsófejekkel.
Többcélú gépek (megmunkáló központok) karosszériadarabok nyersdarabjainak feldolgozására. A testrészek nyersdarabjainak feldolgozására szolgáló MS-eket vízszintes és függőleges gépekre osztják (18. ábra).
Vízszintes MS mod. IR-500MF4, testrészek feldolgozására tervezték. Ennek a gépnek van egy 4 orsófeje, amely a 7 állvány függőleges vezetői mentén mozog. A 6 szerszámtár fixen van rögzítve a 7 fogasléchez; a szerszámot a 3 orsóba az orsófej felső helyzetében az 5 automatikus működtető szereli be. A megmunkálandó munkadarab az X koordináta mentén haladva az 1-es asztalra kerül Az ágy jobb végében egy 8 forgóplatform található, amelyre két műholdasztal van felszerelve a megmunkálandó munkadarabokkal.
18. ábra - Többcélú gép (megmunkáló központ) mod. IR-500MF4:
1-forgóasztal; 2-szerelvény; 3-orsó; 4-orsós fejtartó; 5-auto kezelő; 6 szerszámos tár; 7-es mozgatható állvány; 8 fordulós platform; 9 asztalos társ; 10 útmutató; 11-CNC; 12-es szekrény elektromos berendezéssel.
A munkadarabok MS-en történő megmunkálása, összehasonlítva a maró-, fúró- és egyéb CNC-gépeken történő megmunkálásukkal, számos jellemzővel rendelkezik. A munkadarab beépítésének és rögzítésének biztosítania kell annak minden oldalról történő megmunkálását egy szerelésben (a szerszámok szabad hozzáférése a megmunkálandó felületekhez), hiszen csak ebben az esetben van lehetőség többoldalas megmunkálásra újratelepítés nélkül.
Az MS-en történő megmunkálás általában nem igényel speciális felszerelést, mivel a munkadarab rögzítése ütközők és bilincsek segítségével történik. Az MC-ket az orsófejre, a gép mellé vagy más helyre elhelyezett szerszámtárral látják el. A maró síkokhoz kis átmérőjű marókat használnak, a megmunkálást vonalakkal végzik. A sekély furatok megmunkálására használt konzolos szerszám megnövelt merevséggel rendelkezik, és ezért adott megmunkálási pontosságot biztosít. Az azonos tengelyen fekvő, de párhuzamos munkadarab-gépekben elhelyezett furatokat mindkét oldalról kifúrjuk, ehhez forgatjuk az asztalt a munkadarabbal. Ha a testrészek nyersdarabjain azonos felületű és lyukcsoportok vannak, akkor a technológiai folyamat és a gyártási program tervezésének egyszerűsítése, valamint a feldolgozási termelékenység növelése érdekében (a segédidő csökkentése következtében) konzerv. A leggyakrabban ismétlődő mozgások ciklusai bekerülnek a gép CNC memóriájába (fúráskor, maráskor). Ebben az esetben csak az első furat (felület) megmunkálási ciklusa van programozva, a többinél pedig csak a helyük koordinátái (X és Y) vannak beállítva.
Példaként a 19. ábrán látható néhány, a szoftverbe beépített és az IR320PMF4 modell szerszámgépein történő feldolgozás során használt beépített ciklus.
19. ábra – Konzervált feldolgozási ciklusok egy többcélú IR320PMF4 típusú gépen:
A külső kontúr 1-es marása (kör alakú interpolációval), 2-es mélyfúrás fúrókimenettel forgácseltávolításhoz; 3 lépcsős fúrás; 4 utas ellenfurat orsó orientációval; 5 furat Ø 125 mm speciális tüskével; 6-os marás a belső végek körvonala mentén; 7-es ellenfurat a kontúr mentén marással (körinterpolációval); 8 lyukú fúrás Ø 30 mm; 9 menetes (M16-ig); 10-es belső hornyok marása tárcsás maróval (körinterpolációval); 11-es furat; 12 végű marás maróval; 13-felületek, például forgástestek kezelése.
Az IR500MF4 géptípuson a műhold (PS) automatikus cseréjére szolgáló eszköz a 20. ábrán látható. A PS 11 a 7-es platformra van felszerelve (kapacitása két PS), amelyre a 10-es és 13-as hidraulikus hengerek vannak felszerelve A hidraulikus henger A rudak T-alakú 14 és 6 markolattal rendelkeznek. Platformra szerelve (a B nyíl mentén haladva) a 12 kivágással ellátott PS egy 14 rúdmarkolathoz kapcsolódik. Az emelvényen a PS a 9 görgőkre épül, és a 8 görgőkkel középre (az oldalsó oldalakon) van (a PS kezdeti helyzete várakozási helyzetben van). A 10 hidraulikus henger rúdjának mozgása a műhold elgurulását okozza (a görgők mentén).
20. ábra - Eszköz a műholdeszköz automatikus cseréjéhez:
1-alaplemez; 2-beállító csavarok; 3- fogaskerék; 4-sínes; 5, 13,16-os hidraulikus hengerek; 6, 14 rúd befogás; 7 platform; 8,9 görgők; 10, - a hidraulikus henger rúdja; 11 szerelvényes műhold; 12-es kivágás; 15-ös állvány.
Amikor a 6 megfogó 13 hidraulikus hengerének rúdja elmozdul (a vezetőrúd mentén) és görgeti a PS-t a 9 és 8 görgők mentén (az A nyíl irányába) a gép forgóasztalán, ahol a műhold automatikusan leeresztette a reteszekre. A 6-os megfogás hatására leválik a PS-ről és a gépasztal (amelyhez műhold van csatlakoztatva) nagy sebességgel a feldolgozási zónába kerül.
A munkadarabot az előző munkadarab feldolgozása során (amikor a PS várakozási helyzetben van) vagy előre, a gépen kívül rögzítjük a műholdra.
A munkadarab megmunkálása után a gépasztal automatikusan (nagy sebességgel) jobbra mozdul a műholdváltó eszközhöz, és olyan helyzetben áll meg, amelyben a PS formázott hornya a 6 markolat alatt van. a forgóasztal kinyitja a műholdat, ami után a PS összekapcsolódik a 6 megfogóval, az olaj pedig a 13 hidraulikus henger rúdüregébe kerül, a rúd a jobb szélső helyzetbe kerül, és a műhold a munkadarabról a 7-es platformra mozog, ahol a PS egy új munkadarabbal már megtalálható. A műhold cseréjéhez a platformot 180°-kal elforgatja (a 15-ös gépen) a 3-as fogaskerék, amely a 4-es fogasléchez kapcsolódik, és az 5-ös és 16-os hidraulikus hengerek hajtják.
A 7-es platform pontosan be van állítva a gép forgóasztalához képest a 2 és 7 beállítócsavarok segítségével, amelyek az alaphoz szilárdan rögzített 1 alaplemez kiemelkedéseibe vannak csavarva.
Ellenőrző kérdések:
Mi a különbség a többcélú CNC gépek és az eszterga, maró, fúró és egyéb CNC gépek között?
Meséljen nekünk a testrészek nyersdarabjainak feldolgozására szolgáló többcélú gép fő egységeiről.
CNC megmunkálás
Betöltés...
