Funkcionális alkatrészek (alrendszerek) cnc

Alapjai numerikus vezérlésű

Annak érdekében, hogy a készülék egy hagyományos kézi szerszámgép numerikus vezérlésű, akkor be kell vezetni bizonyos komponensek felépítését. Nem elég csak csatlakoztassa a készüléket a számítógéphez, hogy működik a program keretében, - szükség van, hogy frissítse a mechanikus és elektronikus „töltelék” a gép. Lássuk, hogyan kell megépíteni a CNC-rendszer (CNC) a legmodernebb gépekkel.

Hagyományosan a rendszer osztható három alrendszerből áll:

• alrendszer;
• meghajtó alrendszer
• visszacsatolás alrendszer.

alrendszer

A központi része a teljes rendszer alrendszere az irányítás. Egyrészt azt olvassa, az ellenőrzési program és utasíthatja a különböző egységek a gép számára, hogy bizonyos műveleteket. A másik - az emberi beavatkozás, amely lehetővé teszi a kezelő a gépi feldolgozás.

A szív a vezérlő alrendszer egy vezérlő (CPU), amely általában található a házban rack-CNC. Első maga is egy sor gomb és kijelző (összefoglaló néven felhasználói felület) a szükséges információkat bemeneti és kimeneti.

Ellenőrzési rendszerek egyaránt lehet zárt és nyitott, PC-kompatibilis. Zárt rendszerek saját algoritmusok és munkaciklusokra, a saját logikája. Ilyen rendszerek gyártói, mint általában, nem forgalmazzuk információt a építészet. A legvalószínűbb, akkor nem tudja frissíteni a saját szoftver, és módosítsa a beállításokat a rendszer. A zárt típusú rendszerek nagy előnye - ezek általában egy nagy megbízhatóságú, mert minden eleme a rendszer telt kompatibilitási vizsgálatok.

Az utóbbi években kezdtek megjelenni egyre nyitottabb, PC-kompatibilis rendszerek. Hardveres töltelék majdnem ugyanaz, mint az otthoni PC-n. Az előnye ennek a módszernek - a rendelkezésre álló és olcsó elektronikus alkatrészek, amelyek többsége lehet megvásárolni a szokásos számítógép tárolja, és a képesség, hogy frissítse a belső szoftver.

A legfejlettebb rendszer lehet szerelni egy CAM-rendszerrel, amely lehetővé teszi, hogy automatizálják az írás folyamata az UE közvetlenül a gépen. A legszembetűnőbb példa - sorozat CNC rendszer MAPPS IV japán gépek Mori Seiki tartalmaznak firmware ESPRIT szoftvert a cég DP Technology (USA), és lehetővé teszi, hogy a kezelő nem csak egy UE komplexitás, hanem az, hogy ez egy átfogó felülvizsgálatát.

Ábra. 1.6. Állvány MAPPS IV c CAM-rendszer ESPRIT

meghajtó alrendszer

Meghajtó alrendszer magában foglalja a különböző motorok és hajtások csavar az utolsó utasítás végrehajtása ellenőrző alrendszer - megvalósításához mozgását működtető a gép szervek.

Nagy pontosságú vezérorsókkal

Fontos elemei a hajtás alrendszer precíziós orsók. Ön valószínűleg tudja, hogy a gép fizikai munkás fogantyú forgatásakor csatlakozik az orsó mozog az asztalon. Az alsó részben megerősített anyát úgy, hogy csavar forgási fordul elő a lineáris mozgás a táblázat.

Javított CNC orsó teszi mozgása a működtető szerv a lehető legkisebb súrlódással és alig vagy egyáltalán nem visszaüt. Kiküszöböléséről holtjáték fontos két okból. Először is, meg kell, hogy nagy pontosságú helymeghatározás. Másodszor, csak ezen feltételek mellett lehet normális emelkedési marás.

A második komponens az alrendszer egy motor (vagy inkább - több motor). A motor forgási tengely okozza forgatás a vezérorsó és precíziós lineáris mozgása asztali vagy torony. A design a használt gépek léptetőmotorok és szervomotor.

Léptetőmotor - egy elektromechanikus szerkezet, amely átalakítja az elektromos vezérlő jelet egy diszkrét mechanikai elmozdulás. Számos alapvető típusa léptetőmotorok különböznek az építőiparban:

• léptető motorok változtatható vonakodás;
• léptető motorok állandó mágneses ellenállást;
• hibrid motorok.

A működési elve az összes ezek a motorok kb ugyanaz, és nagyon egyszerű.

Léptetőmotor változó vonakodás több pólus állórész és a forgórész mágnesesen lágy anyag (reaktív rotor). Ábra. 1.7 ábra egy motort, amelynek hat pólus állórész, rotor négy foga és három független tekercsek, amelyek mindegyike ellentétes pólus a motorban.

Amikor elektromos áram az egyik tekercsek a rotor hajlamos elfoglalni a helyzetben, amelyben a mágneses fluxus keletkező zárva lesz. Ez azt jelenti, a forgórész fogai lesznek közvetlenül szemben az állórész pólus, amely kanyargós folyó benyújtani. Ha kikapcsolja az áramot a tekercs, és azt benyújtja a következő tekercselés, forgórész fog fordulni ismét zárja a mágneses fluxus a fogak. A folyamatos, a forgórész forgása szükséges váltakozva kell alkalmazni az elektromos áram az 1, 2 és 3 a tekercselés, a forgatás a lépés motor képviseli 30 °.

Ábra. 1.7. Készülék léptetőmotor változó vonakodás

Léptetőmotor állandó mágnesekkel áll egy állórész tekercselés és a forgórész állandó mágnesekkel. Ábra. 1.8 ábra egy motort, amelynek két pár állórész pólusai és három rotor pólus pár. Amikor elektromos áram az egyik tekercselés a forgórész elfoglalják a helyet, ahová a ellentétben pólusok az állórész és a forgórész helyezkedik majd el egymással szemben. A folyamatos, a forgórész forgása szükséges váltakozva kell alkalmazni az elektromos áram a tekercsekben az 1. és 2, ahol a forgási lépést 30 °.

Ábra. 1.8. A készülék egy léptető motor állandó mágnessel

A legtöbb modern hibridek léptetőmotorok, azaz motorok előnyeit egyesíti magában a változó mágneses mező és állandó mágneses motorok sokkal nagyobb számú állórész pólus és a forgórész fogainak amely kisebb elfordulási.

Amikor a vezérlő alrendszer küld egy elektromos impulzust, hogy a léptetőmotor, amely forog, egy bizonyos szögben, ami függ a motorok kialakítása (például, 0,7 °). Ha a vezérorsó egy olyan pitch 1 mm, egyetlen impulzus hatására a végrehajtó a gép házának mozogni lineárisan 0,7 / 360 × 1 = 0,0019 mm. Ez a mennyiség az úgynevezett rendszer felbontása, vagy a pulzus értékét. Nem tud mozogni egy végrehajtó szerv kisebb érték a rendszer felbontása. Így látod, hogy van-e közvetlen kapcsolat a motor, a vezérorsó és precíziós gépi mozgásokat.

A konstrukció egyszerűsége és könnyű kezelhetőség tették a léptetőmotorok nagyon népszerűek. A fő hátránya az ilyen típusú motor diszkrét vagy az induló művelet, ami oda vezethet, hogy romlott a felületi és a hatása „lépéseket” a végrehajtás feldolgozása a ferde vonal vagy ív. Azonban léptetőmotorok nélkül lehet üzemeltetni a drága és bonyolult visszacsatolás. Ez lehetővé teszi, hogy olcsó, de nem nagy pontosságú gépek.

A legtöbb modern CNC gépeken nincsenek felszerelve léptetőmotorok. Helyükre szervomotor, ami egy bonyolultabb szerkezet. Szervomotor, ellentétben léptetőmotorok zavartalan működését, jobb teljesítményt, de ez nehezebb kezelni.

Dolgozni egy szervomotor kell olyan speciális vezérlők és visszacsatoló eszközök, ami kétségtelenül növeli a költségeit a gép.

visszacsatolás alrendszer

visszacsatolás alrendszer célja elsősorban, hogy egy információs alrendszer a valós helyzet a gép testének a hajtómű és a motor fordulatszámát. visszacsatolás alrendszer lehet nyitott vagy zárt.

nyílt rendszer rögzített a jelenléte vagy hiánya egy jelet a vezérlő alrendszer. Sajnos nem tudnak információt adni tényleges helyzetét a végrehajtó szerv és a motor fordulatszáma, így a modern CNC gépek nem használják.

Zárt típusú rendszerek használata külső érzékelők ellenőrzésére a szükséges paramétereket.

A működése a rendszer

Azt külön figyelembe véve a munka három al-rendszerek, amelyek alapját képezik a kontroll. Most beszéljünk a működését az egész rendszert.

A programozó létrehoz egy ellenőrzési programot, amely tartalmazza a kódolt információ a pályája és sebessége a végrehajtó szervek a gép, orsó sebesség és egyéb szükséges adatokat feldolgozás végrehajtása. alrendszer szól ez a program, dekódolja, és létrehoz egy mozgás profilt.

Profil lépés is képviselteti magát, mint egy grafikon, ami azt mutatja, hogy milyen időpontban kell a végrehajtó szerv a gép rendszeres időközönként. A találmány egy elmozdulás profil alrendszer elküldi a megfelelő motor rögzített számú elektromos impulzusokat. A motor forgatja a vezérorsó és végrehajtó géptest költözött egy meghatározott helyzetben (koordináta). Érzékelők visszajelzést küld a vezérlési sík információkat az aktuális pozíciót ért végrehajtó szerve. Összehasonlítja a tényleges és a kívánt (elméleti) pozíciókat. Ha eltérés van közöttük (elmozdulás hiba), a vezérlő alrendszer elküldi a javított hiba értéke a számát, az elektromos impulzusok a motort. Ez a folyamat ismétlődik újra és újra, amíg a végrehajtó szerve a gép elérte a kívánt pozíciót egy bizonyos (magas) pontossággal. Általában valami hiba mindig jelen lesz a mozgás. A lényeg az, hogy ez annyira kicsi, hogy elhanyagolható.

Megvizsgáltuk a legegyszerűbb megoldás - mozog egyetlen tengely. Nézzük bonyolítja a feladatot. Hagyja, hogy a desktop kívánt mozgás egyenes vonal, de nem párhuzamos bármely tengely a gép (ábra. 1,12). Annak érdekében, hogy elérni az ilyen mozgást, a CNC rendszer kénytelen építeni pont között az 1. és 2., több referencia pontok és mozgó asztalon, hogy ezek a pontok „lépésenként” váltakozva beleértve etetés az egyik tengelyen, szerint egy másik. Tehát szükség van, hogy fenntartsák a kapcsolatot a tengelyek a mozgás sebességét, hogy az utat a mozgás megfelel egy előre meghatározott útvonalat. A munka a kiszámításakor a közbenső ellenőrző pontok végrehajt egy speciális eszköz, részben a kontroll alrendszer - interpolátort. Az interpolátor folyamatos összhangban meghatározott mozdulatok támogatja a funkcionális kapcsolat a referenciapontok és értékeli az eltérés az előre meghatározott útvonal, és megpróbálta minimalizálni. Ezek a „lépés” egy eltérést az előre meghatározott mozgási pályáját. A nagyságát az eltérés kapott „lépés” útvonal egyenlő vagy többszörös impulzus alacsony (felbontás) a vezérlő rendszer vagy impulzus a visszacsatolás-érzékelő. Mivel a modern gépek lehetővé teszik a vezérlés közeledik 0,001 mm (1 mikron), majd a kapott elmozdulás lehet tekinteni, mint sima.

Ábra. 1.12. Amikor mozgó pont 1 pont 2 TNC épít több referencia pontok, és mozgatja a működtető „lépésenként” váltakozva beleértve etetés az egyik tengelyen, a másik

Tekinthető interpoláció hívják lineáris. Ha kell végrehajtani egy ív lépés lenne körinterpolációval (ábra. 1,13). Ha mozog az ív mentén végezzük úgynevezett lineáris közelítés az ív, hogy van, helyettesíti az ív kis vonalszakaszok. Ezért a végrehajtó szerve a készülék ki is mozog a „lépés” pályáját, ami vizuálisan jelennek meg tökéletesen sima.

Ábra. 1.13. Reakcióvázlat körinterpoláció