Capacità delle fresatrici CNC. Funzione CNC in php
Descrizione della presentazione Capacità tecnologiche e vantaggi delle macchine CNC Lezione su diapositive
Capacità tecnologiche e vantaggi delle macchine CNC Lezione 3 Informazioni generali sui sistemi di controllo. Struttura della macchina CNC e del sistema CNC. Vantaggi delle macchine CNC. Raccomandazioni per aumentare l'efficienza dell'uso delle macchine CNC. Classificazione dei sistemi CNC: sistemi di visualizzazione digitale, sistemi posizionali, di contorno, combinati (misti). Designazione del tipo di dispositivo CNC. Designazione del modello della macchina CNC. Sistemi CN, CNC, SNC, HNC, DNC; sistemi CNC ad anello aperto, ad anello chiuso e autoregolanti.
Informazioni generali sui sistemi di controllo e sulle macchine CNC Il controllo di una macchina utensile è solitamente inteso come un insieme di influenze sui suoi meccanismi, garantendo che questi meccanismi eseguano il ciclo di elaborazione tecnologica. Un sistema di controllo è un dispositivo o un insieme di dispositivi che implementa queste influenze. Controllo manuale: la decisione di utilizzare determinate influenze degli elementi del ciclo di lavoro viene presa da una persona: l'operatore della macchina. L'operatore, in base alle decisioni prese, accende gli appositi meccanismi della macchina e imposta i parametri del loro funzionamento. Le operazioni di controllo manuale vengono eseguite sia su macchine universali e specializzate non automatiche per vari scopi, sia su macchine automatiche. Nelle macchine automatiche il controllo manuale viene utilizzato per implementare modalità di regolazione ed elementi particolari del ciclo di lavoro. In questo caso, il controllo manuale è spesso combinato con una visualizzazione digitale delle informazioni provenienti dai sensori di posizione degli attuatori.
Il controllo automatico significa che le decisioni sull'uso degli elementi del ciclo di lavoro vengono prese dal sistema di controllo senza la partecipazione dell'operatore. Inoltre impartisce comandi per accendere e spegnere i meccanismi della macchina e ne controlla il funzionamento. Un ciclo di lavorazione è un insieme di movimenti delle parti lavoranti di una macchina che si ripetono durante la lavorazione di ciascun pezzo. Il complesso dei movimenti delle parti di lavoro nel ciclo operativo della macchina viene eseguito in una determinata sequenza, ad es. secondo il programma. Un algoritmo è un metodo per raggiungere un obiettivo (risolvere un problema) con una descrizione inequivocabile della procedura per la sua implementazione. Per finalità funzionale, il controllo automatico è suddiviso come segue: controllo di cicli di lavorazione a ripetizione costante (ad esempio, controllo di macchine aggregate che eseguono operazioni di fresatura, foratura, alesatura e filettatura implementando cicli di movimento di teste motrici multimandrino); controllo di cicli automatici variabili, che vengono impostati utilizzando modelli di materiale analogico individuali per ciascun ciclo (fotocopiatrici, gruppi di camme, sistemi di arresto, ecc.). Un esempio di controllo ciclico di macchine utensili (CPU) sono i sistemi di controllo per torni e fresatrici a copiare , torni automatici plurimandrino ecc. ;
Controllo numerico (CNC), in cui il programma è specificato sotto forma di una serie di informazioni registrate su uno o un altro supporto. Le informazioni di controllo per le macchine CNC sono discrete e la loro elaborazione durante il processo di controllo viene eseguita utilizzando metodi digitali. Controllo del programma ciclico (CPU) Il sistema di controllo del programma ciclico (CPU) consente di programmare parzialmente o completamente il ciclo operativo della macchina, la modalità di lavorazione e il cambio utensile, nonché di impostare (mediante la regolazione preliminare degli arresti) la quantità di movimento del organi esecutivi della macchina. È un sistema di controllo analogico a circuito chiuso e ha una flessibilità piuttosto elevata, ovvero fornisce un facile cambiamento nella sequenza di accensione dell'apparecchiatura (elettrica, idraulica, pneumatica, ecc.) che controlla gli elementi del ciclo.
Schema a blocchi di un dispositivo di controllo del programma ciclico 1 – blocco di impostazione del programma, 2 – blocco di ingresso del programma passo-passo, 3 – blocco di controllo del ciclo macchina, 4 – blocco di conversione del segnale di controllo. 5, 6 - azionamenti degli organi esecutivi della macchina, elettromagneti, giunti, ecc., 7 - sensore di feedback Dal blocco 1, le informazioni entrano nel circuito di automazione. Il circuito di automazione (solitamente realizzato tramite relè elettromagnetici) coordina il funzionamento del programmatore di ciclo con gli attuatori della macchina e il sensore di feedback; rafforza e moltiplica le squadre; può eseguire una serie di funzioni logiche (ad esempio, fornire l'esecuzione di cicli standard). Dal blocco 3 il segnale entra nell'attuatore dove gli attuatori 5, 6 assicurano l'esecuzione dei comandi specificati dal programma. Il sensore 7 monitora la fine della lavorazione e, tramite il blocco 4, dà il comando al blocco 2 di attivare la fase successiva del programma.
Nei dispositivi di controllo ciclico, in forma numerica, il programma contiene solo informazioni sul ciclo e sulle modalità di elaborazione e la quantità di movimento dei corpi di lavoro viene impostata regolando gli arresti. I vantaggi del sistema CPU sono la facilità di progettazione e manutenzione, nonché il basso costo. Lo svantaggio è la laboriosità della regolazione dimensionale di arresti e camme. Si consiglia di utilizzare macchine CNC in condizioni di produzione seriale, su larga scala e in serie di parti di forme geometriche semplici. I sistemi CPU sono dotati di torretta di tornitura, fresatura di tornitura, foratrici verticali, macchine aggregate, robot industriali (IR), ecc.
Controllo numerico (CNC) Per controllo numerico (CNC) di una macchina utensile si intende il controllo, secondo un programma specificato in un codice alfanumerico, del movimento degli organi esecutivi della macchina, della velocità del loro movimento, della sequenza del ciclo di lavorazione , la modalità di taglio e varie funzioni ausiliarie. Sulla base dei risultati della cibernetica, dell'elettronica, della tecnologia informatica e dell'ingegneria degli strumenti, sono stati sviluppati sistemi di controllo del programma fondamentalmente nuovi: sistemi CNC, ampiamente utilizzati nella costruzione di macchine utensili. In questi sistemi l'entità di ogni corsa del corpo esecutivo della macchina viene specificata tramite un numero. Ogni unità di informazione corrisponde ad un movimento discreto dell'organo esecutivo di una certa quantità, chiamata risoluzione del sistema CNC o valore dell'impulso. Entro certi limiti l'attuatore può essere spostato di qualsiasi multiplo della risoluzione.
Nei sistemi CNC, dalla preparazione di un programma di controllo fino al suo trasferimento alle parti di lavoro della macchina, trattiamo solo informazioni in forma digitale (discreta) ottenute direttamente dal disegno del pezzo. La traiettoria di movimento dell'utensile da taglio rispetto al pezzo in lavorazione nelle macchine CNC è rappresentata come una serie delle sue posizioni sequenziali, ciascuna delle quali è determinata da un numero. Tutte le informazioni del programma di controllo (dimensionali, tecnologiche e ausiliarie) necessarie per controllare la lavorazione del pezzo, presentate in forma testuale o tabellare utilizzando simboli (numeri, lettere, simboli), vengono codificate (codice ISO -7 bit) e immesse in la memoria del sistema di controllo dal computer o direttamente utilizzando i tasti del pannello di controllo. Il dispositivo CNC converte queste informazioni in comandi di controllo per gli attuatori della macchina e ne controlla l'esecuzione. Pertanto, nelle macchine CNC è diventato possibile ottenere movimenti complessi dei suoi corpi di lavoro non grazie a connessioni cinematiche, ma grazie al controllo dei movimenti di coordinate indipendenti di questi corpi di lavoro secondo un programma specificato in forma numerica. Nelle condizioni di produzione seriale, su piccola scala e singola, riduzione dei tempi di preparazione della produzione del 50-75%, riduzione della durata totale del ciclo di lavorazione del 50-60%, riduzione dei costi per la progettazione e produzione di apparecchiature tecnologiche del 30-85%.
Il dispositivo CNC è progettato per emettere azioni di controllo sulle parti di lavoro della macchina in conformità con il programma di controllo inserito nel blocco di input e lettura delle informazioni. Il blocco dei comandi tecnologici serve a controllare l'automazione ciclica della macchina, costituito principalmente da elementi esecutivi quali avviatori, giunti elettromagnetici, solenoidi, finecorsa e finecorsa, pressostati, ecc., prevedendo l'esecuzione di vari comandi tecnologici (cambio utensile , commutazione della velocità di rotazione del mandrino, ecc.), nonché vari interblocchi durante il funzionamento della macchina.
L'unità di interpolazione è un dispositivo di calcolo specializzato (interpolatore) che forma una traiettoria parziale dell'utensile tra due o più punti specificati nel programma di controllo. Le informazioni in uscita da questo blocco, fornite all'unità di controllo dell'azionamento dell'avanzamento, vengono solitamente presentate sotto forma di una sequenza di impulsi per ciascuna coordinata, la cui frequenza determina la velocità di avanzamento e il numero - la quantità di movimento. La velocità di avanzamento specificata lungo il contorno lavorato del pezzo, nonché i processi di accelerazione e frenatura sono forniti dal blocco della velocità di avanzamento.
Il blocco di correzione del programma consente di modificare i parametri di lavorazione programmati: velocità di avanzamento e dimensioni dell'utensile (lunghezza e diametro). Il blocco del ciclo fisso consente di semplificare il processo di programmazione durante l'elaborazione di elementi ripetitivi di una parte, ad esempio durante la foratura e l'alesatura di fori, la filettatura, ecc. L'azionamento di avanzamento degli elementi di lavoro è costituito da un motore di azionamento, dai suoi sistemi di controllo e cinematica collegamenti.
La precisione del movimento dei corpi di lavoro di una macchina utensile CNC dipende dallo schema di controllo dell'avanzamento utilizzato: aperto (senza un sistema per misurare i movimenti effettivi del corpo di lavoro controllato) o chiuso (con un sistema di misurazione). Nel secondo caso, il controllo della precisione dei segnali di controllo per ciascuna coordinata controllata della macchina viene effettuato da un sensore di feedback (FOS). La precisione di questo controllo è in gran parte determinata dal tipo, dal design e dalla posizione dei sensori sulla macchina. A seconda del tipo di lavorazione di base, le macchine utensili sono suddivise in gruppi tecnologici: tornitura, fresatura, foratura - fresatura - alesatura, rettifica, multioperativa. In base al numero di utensili utilizzati, le macchine CNC si dividono in: multiutensile, con un numero di utensili a cambio automatico fino a 12, solitamente macchine con torretta portautensili; multioperazionale, con un numero di utensili a cambio automatico superiore a 12, dotato di uno speciale magazzino utensili di tipo a catena o a tamburo.
Vantaggi delle macchine CNC. 1. Maggiore precisione di elaborazione; garantire l'intercambiabilità delle parti nella produzione in serie e su piccola scala, 2. Riduzione o completa eliminazione del lavoro di marcatura e lappatura, 3. Semplicità e brevi tempi di cambio formato; 4. Concentrazione delle transizioni di elaborazione su una macchina, che porta ad una riduzione del tempo impiegato per l'installazione di un pezzo, una riduzione del numero di operazioni, del capitale circolante nei lavori in corso, del tempo e del denaro spesi per il trasporto e il monitoraggio delle parti; 5. Ridurre il ciclo di preparazione per la produzione di nuovi prodotti e i relativi tempi di consegna; 6. Garantire un'elevata precisione nella lavorazione delle parti, poiché il processo di lavorazione non dipende dalle capacità e dall'intuizione dell'operatore;
7. Riduzione dei difetti per colpa del lavoratore; 8. Aumento della produttività della macchina grazie all'ottimizzazione dei parametri tecnologici, all'automazione di tutti i movimenti; 9. Possibilità di utilizzare manodopera meno qualificata e di ridurre la necessità di manodopera qualificata; 10. Possibilità di servizio multimacchina; 11. Riduzione del parco macchine, poiché una macchina CNC sostituisce diverse macchine manuali. L'uso di macchine CNC consente di risolvere una serie di problemi sociali: migliorare le condizioni di lavoro degli operatori delle macchine, ridurre significativamente la quota di lavoro manuale pesante, modificare la composizione dei lavoratori nelle officine meccaniche, rendere meno acuto il problema della carenza di manodopera , eccetera.
Raccomandazioni generali per aumentare l'efficienza dell'utilizzo delle macchine CNC: 1. Fare ampio uso di dispositivi multi-ubicazione. garantire l'elaborazione di più parti con design uguale o diverso (questo è particolarmente importante quando si utilizza il GPS, poiché set di parti per un prodotto possono essere collegati al dispositivo e fabbricati in un ciclo). 2 Utilizzare piastre intermedie con fori o scanalature lavorati con precisione, che riducono i tempi di installazione e passaggio dell'attrezzatura a una nuova parte; inoltre, questo protegge dall'usura le superfici di lavoro del tavolo, ecc.. 3 Utilizzare uno strumento combinato di lunghezza ridotta e design di precisione, preferibilmente con inserti rivestiti sostituibili (anche per foratura e alesatura). Ciò contribuisce ad aumentare le condizioni di lavorazione, la durata e l'affidabilità dell'utensile, nonché a ridurre il tempo impiegato per il cambio utensile e il posizionamento della tavola, nonché a ridurre il numero di utensili necessari per elaborare una parte e il numero di slot nel magazzino utensili.
4 La macchina dovrebbe disporre di un dispositivo per monitorare le condizioni del tagliente, registrare il tempo di funzionamento, indicare il momento del cambio utensile; 5 Tutti gli utensili devono essere sistemati all'esterno della macchina. 6 Assegnare una sequenza per la lavorazione dei fori in base ai costi in tempo reale, ovvero lavorare più fori dello stesso diametro con un utensile, oppure lavorare completamente ciascun foro con un cambio di utensile; 6 Nel processo di lavorazione, eseguire prima le transizioni che richiedono la massima velocità del mandrino, ad esempio è consigliabile praticare prima un foro di diametro piccolo e poi di diametro grande; 7. Evitare frequenti cambiamenti bruschi della velocità del mandrino; 8 Le macchine CNC, indipendentemente dalla classe di precisione, devono essere utilizzate solo per lavori limitati dallo scopo tecnologico della macchina, dai carichi consentiti, dalle dimensioni delle frese, dai trapani, ecc. 9 Le macchine CNC di una classe di precisione elevata non devono essere utilizzate per la lavorazione parti che, secondo il disegno specificato di precisione, possono essere lavorate su macchine di classe di precisione inferiore.
Classificazione dei sistemi CNC in base alla natura del movimento dei corpi lavoranti Classificazione dei sistemi CNC in base a compiti tecnologici di controllo della lavorazione
Sistemi di posizionamento CNC: forniscono il controllo dei movimenti delle parti di lavoro della macchina secondo i comandi che determinano le posizioni specificate dal programma di controllo. In questo caso, i movimenti lungo diversi assi di coordinate possono essere eseguiti simultaneamente (a una data velocità costante) o in sequenza. Questi impianti sono dotati principalmente di macchine foratrici-alesatrici per la lavorazione di particolari quali piastre, flange, coperchi, ecc., nelle quali vengono eseguite forature, svasature, alesatrici, filettature, ecc. (ad esempio mod. 2 R 135 F 2 , 6902 MF 2, 2 A 622 F 2 -1).
La velocità di avanzamento del corpo di lavoro della macchina, la cui direzione coincide con la direzione della tangente in ciascun punto di un dato contorno di lavorazione. I sistemi CNC Contour, a differenza di quelli posizionali, forniscono il controllo continuo dei movimenti di un utensile o di un pezzo uno per uno o lungo più coordinate contemporaneamente, in modo da garantire la lavorazione di parti molto complesse (con controllo simultaneo su più di due coordinate). La maggior parte dei torni e delle fresatrici sono dotati di sistemi di contornatura CNC (ad esempio, mod. 16 K 20 FZ, 6 R 13 FZ). Sistemi CNC di contorno: forniscono il controllo dei movimenti delle parti di lavoro della macchina lungo la traiettoria e alla velocità di contorno specificata dal programma di controllo. La velocità del contorno è il risultato
I sistemi CNC combinati combinano le funzioni dei sistemi CNC di posizionamento e di contorno. Sono i più complessi e i più universali. A causa del crescente grado di automazione delle macchine CNC, della crescente complessità) e dell'espansione delle loro capacità tecnologiche (soprattutto multioperazionali), l'uso di sistemi CNC combinati è in aumento in modo significativo (ad esempio, mod. IR 500 MF 4, IR 320 GShF 4; 2206 PMF 4, 6305 F 4).
Un gruppo separato comprende macchine con display digitale e coordinate preimpostate. Queste macchine sono dotate di un dispositivo elettronico per l'impostazione delle coordinate dei punti desiderati (preset delle coordinate) e di una tavola a croce dotata di sensori di posizione, che impartisce i comandi per spostarsi nella posizione richiesta. In questo caso, ciascuna posizione attuale della tabella viene visualizzata sullo schermo (display digitale). In tali macchine è possibile utilizzare coordinate preimpostate o display digitale. Il programma di lavoro iniziale viene impostato dall'operatore della macchina. Nei modelli di macchine CNC viene aggiunta la lettera F con un numero per indicare il grado di automazione: F 1 – macchine con display digitale e coordinate preimpostate; F 2 – macchine con sistemi di posizionamento CNC; F 3 – macchine con sistemi di contorno CNC; F 4 – macchine con sistema CNC combinato per la lavorazione di posizione e di contorno.
Inoltre, alla designazione del modello di macchina CNC possono essere aggiunti i prefissi C 1, C 2, C 3, C 4 e C 5, che indicano diversi modelli di sistemi CNC utilizzati nelle macchine, nonché le diverse capacità tecnologiche di le macchine. Ad esempio, una macchina modello 16 K 20 F 3 S 1 è dotata di un sistema CNC “Kontur 2 PT-71”, una macchina modello 16 K 20 F 3 S 4 è dotata di un sistema CNC EM 907, ecc. Per le macchine con sistemi di controllo ciclici, dove in Gli elementi di controllo sono finecorsa, arresti, ecc., l'indice C viene introdotto nella designazione del modello e l'indice T viene utilizzato con i sistemi operativi (ad esempio, 16 K 20 T 1). In base alla modalità di preparazione e inserimento del programma di controllo si distinguono: Sistemi operativi CNC (in questo caso il programma di controllo viene preparato e modificato direttamente sulla macchina, durante la lavorazione del primo pezzo del lotto o simulandone la lavorazione ); Sistemi CNC adattivi, per i quali è preparato il programma di controllo, indipendentemente da dove viene lavorata la parte. Inoltre, la preparazione indipendente del programma di controllo può essere eseguita utilizzando la tecnologia informatica inclusa nel sistema CNC di una determinata macchina, oppure al di fuori di essa (manualmente o utilizzando un sistema di programmazione automatizzato).
In conformità con la classificazione internazionale, tutti i dispositivi CNC sono suddivisi in classi principali in base al livello di capacità tecniche: NC - Controllo Numerico - creato sulla base di dispositivi di conteggio analogici, per cui hanno un'architettura “rigida” adattata a un modello di macchina specifico, solitamente basato su azionamento passo-passo. Ad ogni ciclo di lavorazione del pezzo l'NC viene letto fotogramma per fotogramma: uno viene elaborato, l'altro viene scritto nella memoria intermedia. In questa modalità operativa il dispositivo di lettura e il materiale portante del programma sono molto sollecitati, per cui spesso si verificano guasti al sistema. SNC - Stored Numerical Control - conserva tutte le proprietà della classe NC ma differisce da queste per una maggiore capacità di memoria. I CNC - Controllo Numerico Computerizzato - sono realizzati sulla base del micro. I computer consentono di creare dispositivi CNC che combinano funzioni di controllo della macchina (solitamente con azionamenti basati su motori DC) e risolvono problemi individuali di preparazione NC. La particolarità dei sistemi di questa classe è
La possibilità di modificare e regolare durante il funzionamento sia il CP per la lavorazione del pezzo che le proprietà di funzionamento del sistema stesso, al fine di tenere conto il più possibile delle caratteristiche del modello e di questa macchina. L'NC viene registrato completamente nella memoria del sistema CNC, dal supporto del programma o in modalità dialogo con il pannello di comando della macchina. DNC - Controllo Numerico Diretto - conservano tutte le proprietà dei sistemi della classe CNC e allo stesso tempo hanno la capacità di scambiare informazioni con il computer centrale a servizio di un gruppo di macchine, un'area produttiva o un'officina.
Sistemi di controllo dell'avanzamento in macchine CNC Schema di un sistema di controllo ad anello aperto per l'azionamento dell'avanzamento di una macchina CNC: 1, 2, 3, - elementi di azionamento idraulici; 4 – coppia di ingranaggi; Vite a 5 vie; 6 – elemento di lavoro di una macchina a controllo numerico I sistemi ad anello aperto sono caratterizzati dalla presenza di un flusso di informazioni proveniente dal dispositivo di lettura all'elemento esecutivo della macchina. Svantaggio: non esiste un sensore di feedback e quindi non ci sono informazioni sulla posizione effettiva degli attuatori della macchina.
Schemi a blocchi dei sistemi CNC ad anello chiuso: a) - chiuso con un DOS circolare sulla vite madre; b) – chiuso con DOS circolare e trasmissione a pignone e cremagliera c) – chiuso con DOS lineare sulla parte operante della macchina I sistemi CNC a circuito chiuso sono caratterizzati da due flussi di informazioni – dal dispositivo di lettura e dal sensore di feedback lungo il modo. In questi sistemi, la discrepanza tra i valori di spostamento specificati ed effettivi degli organi esecutivi viene eliminata grazie alla presenza di feedback. Il funzionamento dei sistemi CNC a circuito chiuso si basa sul principio dei sistemi di servocontrollo.
Sistema CNC a circuito chiuso con DOS circolare sulla vite di comando In tali sistemi CNC, la posizione dell'elemento di lavoro viene misurata indirettamente utilizzando un DOS circolare montato sulla vite di comando. Questo schema è abbastanza semplice e conveniente dal punto di vista dell'installazione del DOS. Le dimensioni complessive del sensore utilizzato non dipendono dall'entità del movimento misurato. Quando si utilizza DOS circolare installato su una madrevite, vengono poste elevate esigenze sulle caratteristiche di precisione della trasmissione vite-chiocciola (accuratezza di fabbricazione, rigidità, assenza di spazi), che in questo caso non sono coperte dal feedback.
Sistema CNC a circuito chiuso con DOS circolare e ingranaggio a pignone e cremagliera Anche i sistemi CNC a circuito chiuso di questo tipo utilizzano un DOS circolare, ma misurando il movimento del corpo di lavoro della macchina attraverso un ingranaggio a cremagliera e pignone. In questo caso il sistema di feedback copre tutti i meccanismi di trasmissione dell'azionamento di avanzamento, compresa la trasmissione vite-chiocciola. Tuttavia, la precisione delle misurazioni dello spostamento può essere influenzata da errori di fabbricazione della cremagliera e del pignone. Per evitare ciò, è necessario utilizzare un pignone e cremagliera di precisione con cremagliera, la cui lunghezza dipende dalla corsa della parte lavorante della macchina. In alcuni casi, ciò complica e aumenta il costo del sistema di feedback.
Sistema CNC a circuito chiuso con DOS lineare sul corpo di lavoro della macchina Sistemi CNC simili sono dotati di DOS lineare che fornisce la misurazione diretta del movimento del corpo di lavoro della macchina. Ciò consente al feedback di coprire tutti i meccanismi di trasmissione dell'azionamento di avanzamento, garantendo un'elevata precisione dei movimenti. Tuttavia, i DOS lineari sono più complessi e più costosi di quelli circolari; il loro ingombro dipende dalla lunghezza della corsa del corpo lavorante della macchina. La precisione del funzionamento lineare del DOS può essere influenzata da errori della macchina (ad esempio usura delle guide, deformazioni termiche, ecc.).
Schema a blocchi di un sistema CNC con compensazione degli errori macchina I sistemi CNC con compensazione degli errori macchina sono dotati di ulteriori sistemi di feedback, con sensori che tengono conto degli errori macchina (deformazioni termiche, vibrazioni, usura delle guide, ecc.)
Schema a blocchi di un sistema CNC adattivo I sistemi CNC adattivi (autoadattativi) sono caratterizzati da tre flussi di informazioni: 1) dal dispositivo di lettura; 2) da un sensore di feedback lungo il percorso; 3) dai sensori installati sulla macchina e che monitorano il processo di lavorazione in base a parametri quali l'usura dell'utensile da taglio, i cambiamenti nelle forze di taglio e di attrito, le fluttuazioni della tolleranza e della durezza del materiale del pezzo, ecc. Tali sistemi consentono di adattare il programma di lavorazione tenendo conto delle reali condizioni di taglio.
Domande per l'autocontrollo 1. Cosa si intende per controllo della macchina? 2. Qual è la differenza tra controllo manuale e controllo automatico? 3. In quali tipologie di controlli si suddivide il controllo automatico in base al loro scopo funzionale? 4. Cosa si intende per controllo numerico? 5. Assegnare un nome agli elementi principali inclusi nel dispositivo CNC. 6. Quali sono i principali vantaggi delle macchine CNC? 7. Quali sono le raccomandazioni generali per aumentare l'efficienza dell'utilizzo delle macchine CNC? 8. Come vengono classificati i sistemi CNC e loro designazione. 9. Denominare i metodi per accedere ai programmi di controllo. 10. Assegnare un nome alle classi dei dispositivi CNC in base al livello di capacità tecniche. Qual è la loro differenza? 11. Quali schemi di azionamento dell'avanzamento vengono utilizzati nelle macchine CNC e qual è la loro differenza?
A seconda del tipo di lavoro svolto, le fresatrici sono:
- incisione e fresatura,
- foratura e fresatura,
- tornitura e fresatura e molti altri tipi.
La fresatura può processare materiali come:
- albero,
- plastica,
- grafite,
- nonché tutti i tipi di metalli e loro leghe (acciaio, ghisa, alluminio, ottone, bronzo, rame, ecc.)
Anche gli strumenti da taglio utilizzati, le frese, sono molto diversi. La complessa progettazione delle macchine consente loro di eseguire un'ampia gamma di operazioni per la lavorazione dei materiali: incisione, foratura, fresatura, intaglio, taglio di grandi lastre e molto altro ancora.
Il principio di funzionamento della fresatrice è tale da consentire, nell'ambito di un programma in esecuzione, di cambiare automaticamente l'utensile: la fresa, modificare la velocità di rotazione della fresa e l'angolo di rotazione del mandrino. Tutte le funzioni e le proprietà elencate delle apparecchiature aprono grandissime opportunità per l'utilizzo delle fresatrici in un'ampia varietà di campi e industrie. Possono essere utilizzate per eseguire sia il taglio e il taglio di lastre di grandi dimensioni che la lavorazione fine delle parti più piccole.
Ad esempio, una fresatrice e una macchina per incidere, nonostante l'imponenza e la imponenza del suo design, può eseguire, oltre alla perforazione, al taglio e al taglio dei materiali, un'incisione molto delicata, trasferendo in modo accurato e chiaro i più piccoli dettagli dell'immagine originale sul pezzo. La precisione dell'incisione di una macchina correttamente regolata è di una frazione di millimetro.
Le fresatrici di ultima generazione consentono di lavorare non solo parti piane, ma anche di lavorare pezzi utilizzando programmi 3D, creando forme tridimensionali. Tali capacità universali delle macchine CNC sono apprezzate dai produttori di mobili moderni. Le macchine consentono di realizzare le soluzioni progettuali più complesse: facciate di mobili piegate, sovrapposizioni di mobili intagliate, taglio complesso di pannelli di mobili, fresatura decorativa su entrambi i lati di un pannello di mobile.
È impossibile fare a meno delle fresatrici nelle imprese di lavorazione del legno specializzate nella costruzione di case di campagna. Scale intagliate con elaborate colonnine in frassino, quercia o noce, porte con ornamenti complessi, archi in legno e altri elementi interni decorativi e funzionali non possono essere realizzate senza l'uso di fresatrici CNC universali.
Gli enormi vantaggi di attrezzature universali come le fresatrici CNC hanno aperto loro la strada in tutti i settori della produzione moderna. Tra i vantaggi più importanti vale la pena notare l'elevata produttività e producibilità di vari prodotti, il facile controllo, il rapido ingresso nella linea di produzione funzionante, l'assenza quasi totale di difetti nella fabbricazione delle parti, poiché le fresatrici CNC sono controllate da un computer , che elimina il fattore umano che influenza la produzione.
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L'elaborazione di forme in rilievo su una fresatrice CNC ti aiuterà ad avvicinarti alla perfezione nell'arte di creare elementi decorativi tridimensionali.
Il rilievo convesso degli elementi decorativi scolpiti, in contrasto con il solito disegno su un piano, conferisce all'immagine il volume necessario per una migliore percezione da parte dello spettatore. Immagini volumetriche in rilievo decorano monumenti di architettura antica, pur rimanendo elementi insuperabili nella decorazione decorativa delle strutture architettoniche moderne.
I motivi in rilievo vengono creati su un piano: superfici in legno, pietra, metallo, cemento vengono utilizzate come materiali, conferendo alle strutture edilizie un sapore speciale e preservandone l'attrattiva visiva per molti anni. Negli ultimi decenni per l'intaglio sono stati utilizzati anche materiali sintetici come plastica, plexiglass, ecc .. Per creare decorazioni tridimensionali in rilievo vengono utilizzate tecnologie consolidate di modellazione artistica, intaglio e goffratura. I prodotti artistici fatti a mano così creati possono decorare gli interni e gli esterni più sofisticati.
Capacità tecniche delle macchine CNC
Le moderne apparecchiature di fresatura automatica (macchine CNC) possono riprodurre i modelli in rilievo più complessi. Utilizzando la lavorazione di fresatura su parti piane, è possibile ottenere qualsiasi immagine tridimensionale, compresi sviluppi progettuali originali o modelli 3D sviluppati utilizzando programmi speciali e pubblicati in rete.
È possibile realizzare una copia dell'opera originale su una fresatrice CNC con assoluta precisione, senza il rischio di perdere le qualità artistiche del prodotto - per questo sarà necessario eseguire una serie di lavori preparatori. Oggi, la lavorazione di forme in rilievo su fresatrici CNC è ampiamente utilizzata per la produzione di elementi decorativi in rilievo che non sono inferiori nell'aspetto e nel valore artistico ai prodotti fatti a mano.
Digitalizzando le opere originali, puoi farne copie esatte su fresatrici CNC, che possono interessare sia gli autori che una vasta gamma di amanti dell'intaglio artistico. Allo stesso modo, i modelli 3D virtuali degli sviluppi progettuali possono essere incorporati in elementi reali dell'arredamento volumetrico. Il modello 3D creato viene quindi convertito in un programma di controllo che imposta i parametri per la lavorazione dei pezzi in base al modello del pezzo selezionato.
Per produrre immagini in rilievo complesse su fresatrici CNC sono sufficienti tre gradi di libertà di movimento dell'utensile. Per verificare la qualità del programma creato, viene utilizzato un metodo di simulazione della lavorazione: il movimento della fresa di lavorazione viene eseguito senza toccare la superficie del pezzo. Un tale controllo del programma di elaborazione elimina la possibilità di imprecisioni durante le elaborazioni successive.
La sequenza di lavorazione dei rilievi su fresatrici CNC
Le capacità tecniche uniche delle fresatrici CNC universali forniscono un'elaborazione ad alta precisione di rilievi complessi, di qualità non inferiore ai prodotti fatti a mano. Inoltre, grazie ad un programma creato per ogni specifico rilievo, è possibile realizzare un numero qualsiasi di copie, facendolo molto più velocemente di quanto sarebbe possibile lavorando manualmente.
La partecipazione umana al processo di lavorazione su una fresatrice consiste solo nella preparazione del processo, il cui livello determina il risultato, e la sequenza delle azioni non dipende dalla complessità del rilievo del prodotto futuro:
L'esecuzione del programma è impossibile senza il supporto strumentale, cambiando lo strumento secondo la sequenza di elaborazione prevista. La sostituzione manuale delle frese di lavorazione richiede tempo, rallentando il processo di lavorazione di terreni complessi.
Benefici addizionali
Per ottimizzare il processo di lavorazione sulle fresatrici CNC, vengono fornite tecnologie speciali. Uno di questi è il cambio utensile automatico tramite un dispositivo speciale. I set di frese in esso contenuti vengono utilizzati per la lavorazione sequenziale del materiale secondo il programma stabilito. L'inserimento dello strumento nel “magazzino” del dispositivo viene effettuato durante i lavori preparatori. La sostituzione dell'utensile avviene automaticamente, senza intervento dell'operatore e senza fermare la macchina. In questo caso non sono previste operazioni di reinstallazione del pezzo, il che consente di mantenere la precisione di lavorazione richiesta.
Oltre alle fresatrici universali configurate per la lavorazione di pezzi utilizzando modelli 3D tridimensionali, vengono utilizzate anche macchine più avanzate a quattro e cinque assi per la produzione di prodotti in rilievo di maggiore complessità. Grazie alle caratteristiche progettuali della nuova attrezzatura, l'utensile da taglio riceve ulteriori gradi di libertà, aumentando così le capacità tecnologiche di produzione. Durante il processo di lavorazione, la fresa si muove lungo un percorso più complesso, lavorando più superfici contemporaneamente mantenendo la stessa posizione del pezzo.
Pertanto, l'uso di attrezzature avanzate consente di realizzare i progetti di decorazioni in rilievo più complessi con maggiore precisione, con un numero minimo di operazioni aggiuntive, compresi i cambi di utensile.
Notizia
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Mulino a pellet - progettato per la produzione di pellet di legno (pellet) da scarti di legno secco. La principale materia prima lavorata è la segatura. Le piccole pellettatrici consentono di produrre granuli da qualsiasi biomassa. Le piccole presse per pellet sono richieste nelle abitazioni private, così come nelle piccole industrie. Sono utilizzati per la produzione di pellet, per il riscaldamento di locali, nonché per la produzione di mangimi per animali. più dettagli......
Prezzi ridotti per le macchine laser Rabbit di grande formato. Macchina laser Rabbit 2030 (tubo laser 80 W), 2000x3000 mm Prezzo dal magazzino - 960.000 rubli, prezzo su ordinazione - 800.000 rubli Macchina laser Rabbit 2030 (tubo laser Reci W2), 2000x3000 mm Prezzo dal magazzino - 971.000 rubli, prezzo su ordinazione - 811.000 rubli Macchina laser Rabbit 2030 (tubo laser Reci W6), 2000x3000 mm Prezzo dal magazzino - 1.028.500 rubli, prezzo su ordinazione - 868.500 rubli Macchina laser Laser FB 1525, superficie di lavoro 1500x2500 mm Prezzo dal magazzino - 729.600 rubli, prezzo su richiesta ordine - 608.000 rubli Macchina laser Laser FB 1626, superficie di lavoro 1600x2600 mm Prezzo dal magazzino - 835.200...
INTERLASER è lieta di informare i propri clienti di una significativa riduzione (12,5%) del prezzo delle fresatrici modello Carver-0609. I nuovi modelli di fresatrici Carver-0609 sono dotati di un mandrino raffreddato ad acqua da 1,5 kW, un sensore elettronico del punto zero della tavola, guide ferroviarie HIWIN (Taiwan) migliorate su tutti gli assi e una pompa dell'acqua viene fornita con le macchine. La fresatrice è controllata tramite un controller DSP; il software Type3 è incluso. L'attrezzatura viene consegnata entro 60 giorni lavorativi dalla data del pagamento anticipato (70% del costo). Per qualsiasi domanda potete contattare i nostri uffici commerciali ai numeri telefonici indicati sul sito.
Nella produzione, dove operano diverse macchine CNC, vengono utilizzati molti software diversi, ma nella maggior parte dei casi tutti i software di controllo utilizzano lo stesso codice di controllo. Anche il software per macchine amatoriali è basato su un codice simile. Nella vita di tutti i giorni si chiama " G-codice" Questo materiale fornisce informazioni generali sul codice G.
G-code è il nome convenzionale del linguaggio per la programmazione dei dispositivi CNC (Computer Numerical Control). È stato creato dalla Electronic Industries Alliance all'inizio degli anni '60. La revisione finale fu approvata nel febbraio 1980 come standard RS274D. Il Comitato ISO ha approvato il codice G come standard ISO 6983-1:1982, il Comitato statale per gli standard dell'URSS come GOST 20999-83. Nella letteratura tecnica sovietica, il codice G è designato come codice ISO-7 bit.
I produttori di sistemi di controllo utilizzano il codice G come sottoinsieme base del linguaggio di programmazione, espandendolo come ritengono opportuno.
Un programma scritto utilizzando il codice G ha una struttura rigida. Tutti i comandi di controllo sono combinati in frame, gruppi costituiti da uno o più comandi. Il blocco termina con un carattere di avanzamento riga (LF/LF) e ha un numero, ad eccezione del primo blocco del programma. Il primo fotogramma contiene solo un carattere "%". Il programma termina con il comando M02 o M30.
I comandi base (nello standard chiamati preparatori) del linguaggio iniziano con la lettera G:
- movimento delle parti funzionanti dell'attrezzatura ad una determinata velocità (lineare e circolare;
- esecuzione di sequenze tipiche (come lavorazione di fori e filettature);
- gestione dei parametri dell'utensile, dei sistemi di coordinate e dei piani di lavoro.
Tabella riassuntiva dei codici:
Tabella dei comandi di base:
| Codice | Descrizione | Esempio |
| G00 | Movimento rapido dell'utensile (al minimo) | G0 X0 Y0 Z100; |
| G01 | Interpolazione lineare | G01 X0 Y0 Z100 F200; |
| G02 | Interpolazione circolare in senso orario | G02 X15 Y15 R5 F200; |
| G03 | Interpolazione circolare in senso antiorario | G03 X15 Y15 R5 F200; |
| G04 | P ritardo di millisecondi | G04 P500; |
| G10 | Imposta nuove coordinate per l'origine | G10 X10 Y10 Z10; |
| G11 | Annulla | G10G11; |
| G15 | Annulla | G16G15 G90; |
| G16 | Passaggio al sistema di coordinate polari | G16 G91 X100 Y90; |
| G20 | Modalità operativa pollici | G90 G20; |
| G21 | Modalità operativa metrica | G90 G21; |
| G22 | Attivare il limite di movimento impostato (la macchina non andrà oltre il limite). | G22 G01 X15 Y25; |
| G23 | Annulla | G22G23 G90 G54; |
| G28 | Ritorno al punto di riferimento | G28 G91 Z0 Y0; |
| G30 | Sollevamento sull'asse Z fino al punto di cambio utensile | G30 G91 Z0; |
| G40 | Annullamento della compensazione della dimensione dell'utensile | G1 G40 X0 Y0 F200; |
| G41 | Compensare il raggio utensile sinistro | G41 X15 Y15 D1 F100; |
| G42 | Compensare il raggio dell'utensile a destra | G42 X15 Y15 D1 F100; |
| G43 | Compensare positivamente l'altezza dell'utensile | G43 X15 Y15 Z100 H1 S1000 M3; |
| G44 | Compensare negativamente l'altezza dell'utensile | G44 X15 Y15 Z4 H1 S1000 M3; |
| G53 | Passa al sistema di coordinate macchina | G53 G0 X0 Y0 Z0; |
| G54-G59 | Passa al sistema di coordinate specificato dall'operatore | G54 G0 X0 Y0 Z100; |
| G68 | Ruota le coordinate fino all'angolo desiderato | G68 X0 Y0 R45; |
| G69 | Annulla | G68G69; |
| G80 | Annullamento cicli di foratura | (G81-G84)G80 Z100; |
| G81 | Ciclo di perforazione | G81 X0 Y0 Z-10 R3 F100; |
| G82 | Ciclo di foratura ritardato | G82 X0 Y0 Z-10 R3 P100 F100; |
| G83 | Ciclo di foratura con materiale di scarto | G83 X0 Y0 Z-10 R3 Q8 F100; |
| G84 | Ciclo di filettatura | |
| G90 | Sistema di coordinate assolute | G90 G21; |
| G91 | Sistema di coordinate relativo | G91 G1 X4 Y5 F100; |
| G94 | F (avanzamento) - nel formato mm/min. | G94 G80 Z100; |
| G95 | F (avanzamento) - nel formato mm/giro. | G95 G84 X0 Y0 Z-10 R3 F1.411; |
| G98 | Annulla | G99G98 G15 G90; |
| G99 | Dopo ogni ciclo, non ritirarsi al “punto di avvicinamento” | G99 G91 X10 K4; |
Tabella dei codici tecnologici:
I comandi del linguaggio tecnologico iniziano con la lettera M. Includono azioni come:
- Cambia strumento
- Accende/spegne il mandrino
- Attiva/disattiva il raffreddamento
- Chiama/termina la subroutine
Squadre ausiliarie (tecnologiche):
| Codice | Descrizione | Esempio |
| M00 | Sospendere il funzionamento della macchina fino alla pressione del pulsante “start” sul pannello di controllo, il cosiddetto “stop tecnologico” | G0 X0 Y0 Z100 M0; |
| M01 | Mettere in pausa la macchina finché non viene premuto il pulsante di avvio se è abilitata la modalità di conferma dell'arresto | G0 X0 Y0 Z100 M1; |
| M02 | Fine del programma | M02; |
| M03 | Avviare la rotazione del mandrino in senso orario | M3S2000; |
| M04 | Avviare la rotazione del mandrino in senso antiorario | M4S2000; |
| M05 | Arrestare la rotazione del mandrino | M5; |
| M06 | Cambia strumento | M6T15; |
| M07 | Abilita il raffreddamento aggiuntivo | M3S2000M7; |
| M08 | Abilita il raffreddamento principale | M3 S2000 M8; |
| M09 | Spegnere il raffreddamento | G0 X0 Y0 Z100 M5 M9; |
| M30 | Fine delle informazioni | M30; |
| M98 | Chiamare una subroutine | M98 P101; |
| M99 | Fine del sottoprogramma, ritorno al programma principale | M99; |
I parametri del comando sono specificati in lettere dell'alfabeto latino:
| Codice costante | Descrizione | Esempio |
| X | Coordinata del punto della traiettoria lungo l'asse X | G0 X0 Y0 Z100 |
| Y | Coordinata del punto della traiettoria lungo l'asse Y | G0 X0 Y0 Z100 |
| Z | Coordinata del punto della traiettoria lungo l'asse Z | G0 X0 Y0 Z100 |
| F | Velocità di avanzamento del taglio | G1 G91 X10 F100 |
| S | Velocità del mandrino | S3000M3 |
| R | Parametro del raggio o del ciclo fisso | G1 G91 X12.5 R12.5 o G81 R1 0 R2 -10 F50 |
| D | Parametro di correzione dell'utensile selezionato | M06 T1 D1 |
| P | Valore del ritardo o numero di chiamate di subroutine | M04 P101 o G82 R3 Z-10 P1000 F50 |
| Io, J, K | Parametri dell'arco per l'interpolazione circolare | G03 X10 Y10 I0 J0 F10 |
| l | Chiamare una subroutine con una determinata etichetta | L12 P3 |
L'invenzione dell'azionamento meccanico ha permesso di liberare una persona dal lavoro fisico, ma il controllo è stato effettuato manualmente. Lo sviluppo della produzione ha portato all’automazione. Entro la metà del nostro secolo si era sviluppato un sistema: ACS - un sistema di controllo automatico di tipo meccanico, ad es. Il programma di controllo è implementato sotto forma di analoghi nella vita reale.
Pugni (carillon):
I supporti di archiviazione fisici presentano 2 svantaggi:
L'informazione del disegno di una parte passa da digitale ad analogico sotto forma di una superficie curva complessa; questa trasformazione è associata alla perdita di informazioni e questa forma materiale è associata all'usura del programma portante.
È necessario realizzare programmi portanti in metallo con elevata precisione e fermare l'apparecchiatura per un lungo periodo per effettuarne la regolazione.
Sistemi di controllo elettronico digitale:
CNC - un tale sistema in cui il programma per lo spostamento delle parti funzionanti e le tecnologie di comando vengono trasmessi al computer di controllo sotto forma di codici alfabetici digitali.
Durante l'intero processo di preparazione del trasferimento delle informazioni, il sistema CNC si occupa solo di digitale la sua forma.
Questa forma di informazione consente l'uso di tutta la moderna tecnologia dei microprocessori, ad es. automatizzare la preparazione del programma stesso e modificare rapidamente il controllo del programma. Il passaggio a un nuovo programma della macchina CNC richiede 1-2 minuti.
La direzione generale del progresso moderno è la sostituzione di tutte le pellicce. elettronici e la creazione di un unico campo digitale.
Strutturalmente il CNC è un'unità elettronica autonoma, composta da: BTK - blocco di comandi tecnologici; MP: il microprocessore controlla due coordinate (attualmente fino a 20).
Ci sono:
NC(Numeral Control) - controllo numerico; sistema con lettura fotogramma per fotogramma del nastro di carta perforata.
SNC (Stored Numeral Contral) - programma memorizzato; Il comando di controllo viene letto una volta e utilizzandolo vengono eseguiti i cicli di elaborazione.
CNC (Computer NC) è un dispositivo CNC con un computer integrato in grado di memorizzare contemporaneamente diverse dozzine di programmi, correggerli e modificarli.
DNC (Director NC) - controllo diretto della macchina da un computer. Gestione dell'ordine delle operazioni, dell'intera area.
HNC (Handed NC) - controllo software operativo; inserimento manuale dei dati sul pannello di controllo.
Di principio controllo del movimento Esistono 3 gruppi di apparecchiature:
Con un sistema di posizionamento CNC, l'utensile viene controllato automaticamente da punto a punto, lungo il percorso di realizzazione. lavorazione: (macchine foratrici).
Con sistema di contornatura CNC; il movimento lungo una traiettoria complessa avviene in modo continuo (fresatrici).
equidistante
Con un sistema CNC combinato abbina 1 e 2 sistemi di controllo, quindi i più costosi.
Per numero di strumenti utilizzati le macchine si distinguono:
Con uno strumento
Multiutensile con RG (torretta controllo utensili) fino a 12 pezzi.
Multiuso; dotato di speciale magazzino utensili e manipolatore per cambio utensili (da 12 a 80-120 pz.)
Indicizzazione di macchine CNC:
Controllo ciclico C.
F1 - indicizzazione digitale, macchina. dotato di dispositivi semplici, le informazioni possono essere lette sullo schermo (poco utilizzato).
CNC posizione F2.
Contorno F3.
Combinato F4, utilizzato anche nella designazione:
R-CNC con un revolver.
M-CNC con magazzino utensili (l'indicazione di precisione viene mantenuta)
P.V.A. (P - precisione aumentata, B - precisione elevata, A - precisione elevata speciale)
6B76ПМФ4 (6-su una fresatrice multiuso, P-precisione aumentata, M-con magazzino utensili, sistema di controllo combinato a 4).
La principale caratteristica tecnologica delle macchine CNC è che un'elevata concentrazione della lavorazione avviene su una macchina in un posto di lavoro. Di conseguenza, il numero di operazioni si riduce di 10-15 volte, l'intero processo tecnologico viene completato in 2-3 operazioni e la durata delle operazioni si riduce di diverse ore.
Queste caratteristiche impongono condizioni organizzative aggiuntive per le macchine CNC. Ora il 15-20% del parco macchine sono macchine CNC.
Limitazione dell'uso del CNC: attrezzature costose con meccanica ed elettronica complesse. Nella produzione moderna: il 15-20% della flotta di macchine CNC.
