¿De qué partes consta una máquina herramienta CNC?
1. Sistema CNC
Es el núcleo del procesamiento automático de máquinas herramienta. Se compone principalmente de un sistema operativo, un sistema de control principal, un controlador programable, varias interfaces de salida, etc. El sistema operativo consta de una pantalla y un teclado de control. La pantalla tiene varias formas, como tubo digital, CRT y LCD. El sistema de control principal es similar a la placa base de la computadora y consta principalmente de CPU, memoria, controlador, etc. Los objetos de control de los sistemas CNC son generalmente cantidades mecánicas como posición, ángulo y velocidad, así como cantidades físicas como temperatura, presión y flujo.
Los métodos de control se pueden dividir en dos categorías: control de procesamiento de datos y control lógico secuencial. Entre ellos, el módulo de interpolación en el controlador principal obtiene la información correspondiente mediante decodificación, compilación y otro procesamiento de información basado en la parte leída. El algoritmo de interpolación de la trayectoria de la herramienta se compara con las señales de retroalimentación de posición y velocidad del servosistema de coordenadas para controlar el desplazamiento de cada eje de la máquina herramienta; el control lógico secuencial generalmente consta principalmente de CPU, memoria y otras partes. El control lógico secuencial generalmente lo completa principalmente el controlador programable PLC, que coordina varios requisitos de acción durante el procesamiento de la máquina herramienta y realiza juicios lógicos basados en las señales de detección, controlando así los diversos componentes de la máquina herramienta para que funcionen de manera ordenada de acuerdo con la secuencia de trabajo.
2. Sistema servo
Es el enlace de transmisión eléctrica entre el sistema CNC y el cuerpo de la máquina herramienta. Se compone principalmente de un servomotor, un sistema de control de accionamiento y un dispositivo de detección y retroalimentación de posición. El servomotor es el elemento ejecutivo del sistema y el sistema de control del variador es la fuente de energía del servomotor. La señal de comando del sistema CNC se compara con la señal de retroalimentación de detección de posición y se utiliza como comando de desplazamiento. El sistema de control de accionamiento amplifica la cadena de potencia e impulsa el motor para que funcione, arrastrando así el banco de trabajo o el soporte de herramientas a través del dispositivo de transmisión mecánica. .
El servosistema es una parte importante de las máquinas herramienta CNC y se utiliza para realizar el servocontrol de alimentación y el servocontrol del husillo de las máquinas herramienta CNC. La función del servosistema es aceptar la información de comando del dispositivo CNC y, después de la amplificación de potencia y el procesamiento de conformación, convertirla en desplazamiento lineal o movimiento de desplazamiento angular del componente de ejecución de la máquina herramienta. Dado que el servosistema es el último eslabón de la máquina herramienta CNC, su rendimiento afectará directamente la precisión y la velocidad de la máquina herramienta CNC. Por lo tanto, se requiere que el dispositivo de servoaccionamiento de la máquina herramienta CNC tenga un buen rendimiento de respuesta rápida y sea. capaz de rastrear con precisión y sensibilidad la máquina herramienta CNC. La señal de comando digital enviada por el dispositivo puede ejecutar fielmente las instrucciones del dispositivo CNC para mejorar las características de seguimiento dinámico y la precisión de seguimiento estático del sistema.
El servosistema consta de dos partes: el dispositivo impulsor y el actuador. El dispositivo de accionamiento consta de una unidad de accionamiento del husillo, una unidad de accionamiento de avance, un servomotor de husillo y un servomotor de avance. Los dispositivos de accionamiento comúnmente utilizados incluyen motores paso a paso, servomotores de CC y servomotores de CA.
El elemento de medición detecta el valor de desplazamiento real del eje de la máquina herramienta CNC y lo devuelve al dispositivo CNC de la máquina herramienta. El dispositivo CNC compara el valor de desplazamiento real realimentado con el valor de comando y lo envía. el servo sistema el valor que alcanza el valor establecido requisitos de instrucción de desplazamiento.
3. El portador del programa de procesamiento
Cuando la máquina herramienta CNC está funcionando, los trabajadores no necesitan operar directamente la máquina herramienta para controlar la máquina herramienta CNC, el procesamiento. El programa debe estar compilado. El programa de procesamiento de piezas incluye la trayectoria de movimiento relativa de la máquina herramienta y la pieza de trabajo, los parámetros del proceso (velocidad de alimentación del husillo, etc.) y el movimiento auxiliar. El programa de procesamiento de piezas tiene un formato y código determinados y se almacena en el soporte del programa, como cinta de papel perforada, cinta de casete, disquete, etc. La información del programa se ingresa en la unidad CNC a través del dispositivo de entrada de la máquina herramienta CNC. .
4. Dispositivo CNC
El dispositivo CNC es el núcleo de las máquinas herramienta CNC. Todos los dispositivos CNC modernos adoptan la forma de un sistema CNC (control numérico por computadora). Este dispositivo CNC generalmente utiliza múltiples microprocesadores para implementar funciones CNC en forma de programación de software, por lo que también se le llama software CNC (SoftwareNC). El sistema CNC es un sistema de control de posición que interpola la trayectoria de movimiento ideal en función de los datos de entrada y luego la envía a la parte de ejecución para procesar el movimiento requerido y luego la envía a la parte de ejecución. Luego se envía a la parte de ejecución para procesar las partes requeridas. Por tanto, el dispositivo CNC consta principalmente de tres partes básicas: entrada, procesamiento y salida.
Todas estas tareas están razonablemente organizadas mediante programas de sistemas informáticos para que todo el sistema funcione de forma coordinada.
1. Dispositivo de entrada: Introduzca las instrucciones del CNC en el dispositivo CNC. Existen diferentes dispositivos de entrada según el soporte del programa. Incluye principalmente entrada de teclado, entrada de disco, entrada de comunicación directa del sistema CAD/CAM y entrada DNC (control numérico directo) conectada a la computadora host. Actualmente, muchos sistemas aún conservan la entrada de cinta de papel en forma de lectores fotoeléctricos.
(1) Entrada de cinta de papel. Puede utilizar un lector fotoeléctrico de cinta de papel para leer el programa de pieza y controlar directamente el movimiento de la máquina herramienta. También puede leer el contenido de la cinta de papel en la memoria y utilizar el programa de pieza almacenado en la memoria para controlar el movimiento de. la máquina herramienta.
(2) Modo de entrada de datos manual MDI. El operador puede usar el teclado en el panel de operación para ingresar instrucciones del programa de mecanizado, lo cual es adecuado para programas relativamente cortos.
En el estado de edición (EDITAR) del dispositivo de control, utilice el software para ingresar el programa de procesamiento y almacenarlo en la memoria del dispositivo de control. Este método de entrada puede reutilizar el programa. Este método se utiliza generalmente para la programación manual.
En un dispositivo CNC con función de programación conversacional, puede seleccionar diferentes menús según las preguntas que aparecen en la pantalla e ingresar las dimensiones digitales relevantes mediante el diálogo persona-computadora para generar automáticamente un programa de procesamiento.
(3) Utilice el método de entrada de control numérico directo DNC. El programa de pieza se guarda en la computadora host y el sistema CNC recibe segmentos de programa posteriores de la computadora durante el procesamiento. El método DNC se utiliza principalmente para diseñar piezas complejas utilizando software CAD/CAM y generar programas de piezas directamente.
2. Procesamiento de información: el dispositivo de entrada transmite la información de procesamiento a la unidad CNC y la compila en información que puede ser reconocida por la computadora. La parte de procesamiento de información la almacena y procesa gradualmente de acuerdo con el control prescrito. programa, y la posición y el comando de velocidad se envía al servosistema y a la pieza principal de control de movimiento. Los datos de entrada del sistema CNC incluyen: la información del contorno de cada pieza (punto inicial, punto final, línea recta, arco, etc.). .), la información de velocidad de procesamiento de cada parte (punto inicial, punto final, línea recta, círculo, etc.), arco, etc.), información de control de movimiento de cada parte (punto inicial, punto final, línea recta, arco, etc.) .), información de control de movimiento de cada parte (punto inicial, punto final, línea recta, arco, etc.), información de control de movimiento de cada parte (punto inicial, punto final, etc., línea recta, arco, etc.) , información de control de movimiento de cada parte (punto inicial, punto final, línea recta, arco, etc.). La velocidad de procesamiento y la información del contorno del sistema CNC (punto inicial, punto final, línea recta, arco, etc.). Los datos de entrada del sistema CNC incluyen: la información del contorno de la pieza (punto inicial, punto final, línea recta, arco, etc.), velocidad de procesamiento y otra información de procesamiento auxiliar (como cambio de herramienta, cambio de velocidad, interruptor de refrigerante, etc.). El propósito del procesamiento de datos es completar los preparativos antes de la operación de interpolación. El programa de procesamiento de datos también incluye el procesamiento de compensación del radio de la herramienta, cálculo de velocidad y funciones auxiliares.
3. Dispositivo de salida: El dispositivo de salida está conectado al servomecanismo. El dispositivo de salida acepta los pulsos de salida del operador de acuerdo con las instrucciones del controlador y los envía al sistema de servocontrol de cada coordenada. Después de la amplificación de potencia, impulsa el servosistema para controlar la máquina herramienta para que se mueva de acuerdo con los requisitos especificados.
5. Sistema de transmisión principal
Es uno de los componentes principales para la transmisión del par en el corte de máquinas herramienta. Generalmente se divide en dos tipos: regulación de velocidad continua de engranajes y regulación de velocidad continua eléctrica. Las máquinas herramienta CNC de gama alta requieren una regulación de velocidad continua para cumplir con los requisitos de diversas tecnologías de procesamiento. Consiste principalmente en un sistema de control de accionamiento del husillo, un motor de husillo y. Está compuesto por un mecanismo de transmisión mecánica de husillo.
6. Gabinete de control de corriente fuerte
Se utiliza principalmente para instalar varios componentes eléctricos para un control de corriente fuerte de máquinas herramienta, además de proporcionar energía de entrada para varios sistemas de control de corriente débil, como. Como CNC y servo, además de diversas protecciones eléctricas como cortocircuito, sobrecarga y subtensión, sirve principalmente como puente entre la interfaz de salida del controlador programable PLC y los actuadores eléctricos de varios dispositivos auxiliares de la máquina herramienta, que es decir, para controlar varios dispositivos auxiliares de la máquina herramienta. El control de equipos auxiliares de máquinas herramienta, como varios motores de CA, sistemas hidráulicos, válvulas solenoides o embragues electromagnéticos, etc., desempeña principalmente la función de ampliar la superficie de contacto y ampliar la capacidad de contacto.
Además, se conecta a los correspondientes botones de control manual de la consola de la máquina herramienta. El gabinete de control de corriente fuerte está compuesto por varios relés intermedios, contactores, transformadores, interruptores de potencia, bloques de terminales y varios componentes de protección eléctrica.
Es eléctricamente similar a las máquinas herramienta en general, pero para mejorar la capacidad antiinterferente del sistema de control de corriente débil, los dispositivos de inducción electromagnética, como motores y contactores que se arrancan o conmutan con frecuencia, deben conectarse a absorbentes de condensadores RC, y el Se debe conectar el cable blindado para la entrada de varias señales de detección.
7. Dispositivos auxiliares
Incluyen principalmente mecanismo de intercambio automático de herramientas ATC, mecanismo de intercambio automático de piezas de trabajo APC, mecanismo de sujeción y aflojamiento de piezas de trabajo, mesa giratoria, sistema de control hidráulico, dispositivo de lubricación, sobrecarga y Funciones de protección extrema. Las funciones de procesamiento de la máquina herramienta son diferentes a las del tipo Xing, y las piezas incluidas también son diferentes. Los dispositivos auxiliares son dispositivos de soporte necesarios para garantizar que las funciones de las máquinas herramienta CNC se utilicen plenamente. Los dispositivos auxiliares de uso común incluyen: dispositivos neumáticos e hidráulicos, dispositivos de extracción de virutas, dispositivos de refrigeración y lubricación, mesas giratorias y cabezales divisores CNC, protección, iluminación y. otros dispositivos auxiliares.
8. Cuerpo de la máquina herramienta
Es la entidad estructural mecánica de la máquina herramienta controlada por índice. En comparación con las máquinas herramienta ordinarias tradicionales, también se compone de un mecanismo de transmisión principal, un mecanismo de transmisión de alimentación, un banco de trabajo, una cama y una columna, etc., pero el diseño general, la apariencia, el mecanismo de transmisión, el sistema de herramientas y el mecanismo operativo de las máquinas herramienta CNC son todos Mucho ha cambiado. El objetivo de este cambio es adaptarse a los requisitos de la tecnología CNC y aprovechar al máximo las características de las máquinas herramienta CNC.
El host de la máquina herramienta es el cuerpo principal de la máquina herramienta CNC. Incluye componentes mecánicos como bancada, base, columna, viga, deslizador, mesa de trabajo, caja de husillo, mecanismo de alimentación, soporte de herramientas y cambiador automático de herramientas. Es un componente mecánico que completa automáticamente varios procesos de corte en máquinas herramienta CNC. En comparación con las máquinas herramienta tradicionales, las plataformas de las máquinas herramienta CNC tienen las siguientes características estructurales:
1. Adoptar nuevas máquinas herramienta estructurales con alta rigidez, alta resistencia a terremotos y pequeña deformación térmica. Métodos como aumentar la rigidez estática del sistema estructural, aumentar la amortiguación y ajustar la masa y la frecuencia natural de las piezas estructurales se utilizan generalmente para mejorar la rigidez y la resistencia a terremotos del cuerpo principal de la máquina herramienta, de modo que el cuerpo principal de la máquina herramienta pueda adaptarse a las necesidades de las máquinas herramienta CNC para procesamiento de corte continuo y automático. Tomar medidas como mejorar el diseño estructural de las máquinas herramienta, reducir la generación de calor, controlar el aumento de temperatura y utilizar la compensación del desplazamiento térmico puede reducir el impacto de la deformación térmica en el host de la máquina herramienta.
2. El uso extensivo de servoaccionamientos de husillo de alto rendimiento y servoaccionamientos de alimentación acorta la cadena de transmisión de las máquinas herramienta CNC y simplifica la estructura del sistema de transmisión mecánica de la máquina herramienta.
3. Utilice dispositivos de transmisión y piezas móviles con alta eficiencia de transmisión, alta precisión y sin espacios, como pares de tuercas de husillo de bolas, rieles guía deslizantes de plástico, rieles guía rodantes lineales, rieles guía hidrostáticos, etc.