Het CNC-systeem van CNC-bewerkingsmachines
Er zijn veel factoren die het proces van CNC-bewerkingsmachines beïnvloeden. Bij het analyseren van het proces van werkstukken moeten de kenmerken van CNC-bewerkingsmachines in overweging worden genomen. Hierbij moet rekening worden gehouden met een reeks factoren, zoals de indeling van de procesroutes, de selectie van bewerkingsmachines, de selectie van snijgereedschappen en het klemmen van onderdelen. Verschillende CNC-bewerkingsmachines corresponderen met verschillende processen en werkstukken. De keuze van de juiste bewerkingsmachine is voor bedrijven de sleutel tot het verbeteren van de efficiëntie en het verlagen van investeringen. Het CNC-systeem van een CNC-bewerkingsmachine omvat een CNC-apparaat, een invoeraandrijving (voedingssnelheidsregeleenheid en servomotor), een spindelaandrijving (spindelsnelheidsregeleenheid en spindelmotor) en detectiecomponenten. Bij de keuze van een CNC-systeem moet bovenstaande informatie in acht worden genomen.
1. Selectie van CNC-apparaten
(1) Typeselectie
Selecteer het juiste CNC-apparaat op basis van het type CNC-bewerkingsmachine. Over het algemeen zijn CNC-apparaten geschikt voor bewerkingen zoals draaien, boren, frezen, slijpen, stansen en elektrisch snijden, en moeten ze dienovereenkomstig worden geselecteerd.
(2) Prestatieselectie
De prestaties van verschillende CNC-apparaten variëren sterk, zoals het aantal besturingsassen, waaronder één as, twee assen, drie assen, vier assen, vijf assen en zelfs meer dan 10 of 20 assen; er zijn twee of meer koppelingsassen en de maximale voedingssnelheid is 10 m/min, 15 m/min, 24 m/min, 240 m/min; de resolutie is 0,01 mm, 0,001 mm en 0,0001 mm. Deze indicatoren zijn verschillend, net als de prijzen. Ze moeten gebaseerd zijn op de werkelijke behoeften van de machine. Voor algemene draaibewerkingen moet bijvoorbeeld een besturing met twee of vier assen (dubbele gereedschapshouder) worden gekozen, en voor het bewerken van vlakke onderdelen een koppeling met drie of meer assen. Streef niet naar het nieuwste en hoogste niveau, maar maak een verstandige keuze.
(3) Selectie van functies
Het CNC-systeem van CNC-bewerkingsmachines heeft vele functies, waaronder basisfuncties – essentiële functies van CNC-apparaten; selectiefunctie – een functie waaruit gebruikers kunnen kiezen. Sommige functies worden geselecteerd om verschillende bewerkingsobjecten op te lossen, andere om de bewerkingskwaliteit te verbeteren, weer andere om de programmering te vereenvoudigen en weer andere om de operationele en onderhoudsprestaties te verbeteren. Sommige selectiefuncties zijn gerelateerd en het selecteren van deze optie vereist het selecteren van een andere optie. De selectie moet daarom gebaseerd zijn op de ontwerpvereisten van de bewerkingsmachine. Kies niet te veel functies zonder analyse en laat relevante functies weg, omdat dit de functionaliteit van de CNC-bewerkingsmachine vermindert en onnodige verliezen veroorzaakt.
Er zijn twee soorten programmeerbare controllers in de selectiefunctie: ingebouwd en onafhankelijk. Het is het beste om een intern type te kiezen, dat verschillende modellen kent. Ten eerste moet de selectie gebaseerd zijn op het aantal in- en uitgangssignaalpunten tussen het CNC-apparaat en de bewerkingsmachine. Het geselecteerde aantal punten moet iets hoger zijn dan het werkelijke aantal punten, en één beker kan extra en aangepaste regelprestaties vereisen. Ten tweede is het noodzakelijk om de grootte van sequentiële programma's te schatten en de opslagcapaciteit te selecteren. De programmagrootte neemt toe met de complexiteit van de bewerkingsmachine, en ook de opslagcapaciteit neemt toe. Deze moet redelijkerwijs worden geselecteerd op basis van de specifieke situatie. Er zijn ook technische specificaties zoals verwerkingstijd, instructiefunctie, timer, teller, intern relais, enz., en de hoeveelheid moet ook voldoen aan de ontwerpvereisten.
(4) Prijsselectie
Verschillende landen en fabrikanten van CNC-apparatuur produceren producten met verschillende specificaties, met aanzienlijke prijsverschillen. Afhankelijk van de keuze van besturingstypen, prestaties en functies, moet een uitgebreide analyse van de prijs-prestatieverhouding worden uitgevoerd om CNC-apparatuur met een hogere prijs-prestatieverhouding te selecteren en zo kosten te verlagen.
(5) Selectie van technische diensten
Bij de selectie van CNC-apparaten die voldoen aan de technische eisen, moet ook rekening worden gehouden met de reputatie van de fabrikant, de volledigheid van de gebruiksaanwijzing en andere documenten, en de mogelijkheid om gebruikers te trainen in programmeren, bedienen en onderhoud. Bestaat er een speciale technische serviceafdeling die reserveonderdelen op lange termijn en tijdige onderhoudsdiensten levert om de technische en economische voordelen te maximaliseren?
2. Selectie van de toevoeraandrijving
(1) Er moet prioriteit worden gegeven aan het gebruik van AC-servomotoren
Omdat het vergeleken met DC-motoren een kleinere rotortraagheid, een betere dynamische respons, een hoger uitgangsvermogen, een hogere snelheid, een eenvoudigere structuur, lagere kosten en een onbeperkte toepassingsomgeving heeft.
(2) Bereken de belastingomstandigheden
Kies een geschikte servomotorspecificatie door de belastingomstandigheden die op de motoras worden toegepast correct te berekenen.
(3) Selecteer de bijbehorende snelheidsregeleenheid
De fabrikant van de toevoeraandrijving levert een complete set producten voor de toevoersnelheidsregeleenheid en servomotor. Nadat de servomotor is geselecteerd, wordt de bijbehorende snelheidsregeleenheid geselecteerd volgens de handleiding van het product.
3. Selectie van spindelaandrijving
(1) Er moet prioriteit worden gegeven aan gangbare spindelmotoren
Omdat het niet de beperkingen van commutatie, hoge snelheid en grote capaciteit heeft zoals DC-spindelmotoren, heeft het een breed scala aan constante snelheidsregeling, een laag geluidsniveau en is het goedkoop. Momenteel maakt 85% van de CNC-bewerkingsmachines wereldwijd gebruik van AC-spindelaandrijving.
(2) Selecteer de spindelmotor zoals vereist
① Bereken het snijvermogen op basis van verschillende machinegereedschappen. De geselecteerde motor moet aan deze vereiste voldoen. ② Bereken op basis van de vereiste spindelversnelling en -vertraging dat het motorvermogen het maximale uitgangsvermogen van de motor niet mag overschrijden. ③ In situaties waarin frequent starten en remmen van de spindel vereist is, moet het gemiddelde vermogen worden berekend en mag de waarde ervan het continue nominale uitgangsvermogen van de motor niet overschrijden. ④ In situaties waarin constante oppervlakteregeling vereist is, moet de som van het snijvermogen dat vereist is voor constante oppervlaktesnelheidsregeling en het vermogen dat vereist is voor versnelling binnen het vermogensbereik liggen dat de motor kan leveren.
(3) Selecteer de bijbehorende spindelsnelheidsregeleenheid
De fabrikant van de spindelaandrijving levert een complete set producten voor de spindeltoerentalregeling en spindelmotor. Daarom wordt na selectie van de spindelmotor de bijbehorende spindeltoerentalregeling geselecteerd volgens de producthandleiding.
(4) Kies de richtingsbesturingsmethode
Wanneer richtingsregeling van de spindel vereist is, kan een positie-encoder of magnetische sensor worden geselecteerd op basis van de werkelijke situatie van de machine om richtingsregeling van de spindel te verkrijgen.
4. Selectie van detectiecomponenten
(1) Kies een meetmethode
Afhankelijk van het positieregelschema van het CNC-systeem wordt de lineaire verplaatsing van de machine direct of indirect gemeten en worden lineaire of roterende detectiecomponenten geselecteerd. Momenteel maken CNC-bewerkingsmachines veelvuldig gebruik van semi-gesloten regelkringen, met behulp van roterende hoekmeetcomponenten (roterende transformatoren, pulsgevers).
(2) Houd rekening met de nauwkeurigheid en snelheid van de detectie
Afhankelijk van de eisen van CNC-bewerkingsmachines, of het nu gaat om nauwkeurigheid of snelheidsdetectie, selecteert u componenten voor positie- of snelheidsdetectie (testgeneratoren, pulsgevers). Over het algemeen zijn grote bewerkingsmachines voornamelijk ontworpen om te voldoen aan snelheidseisen, terwijl zeer nauwkeurige en kleine en middelgrote bewerkingsmachines voornamelijk zijn ontworpen om te voldoen aan nauwkeurigheidseisen. De resolutie van de geselecteerde detectiecomponent is doorgaans een orde van grootte hoger dan de bewerkingsnauwkeurigheid.
(3) Selecteer pulsencoders met de bijbehorende specificaties
Selecteer de bijbehorende specificaties van pulsencoders op basis van de kogelomloopspindelspoed van de CNC-bewerkingsmachine, de minimale bewegingssnelheid van het CNC-systeem, de opdrachtvermenigvuldiger en de detectievermenigvuldiger.
(4) Beschouw interfacecircuits
Bij de selectie van detectiecomponenten is het belangrijk om rekening te houden met de overeenkomstige interfacecircuits van het CNC-apparaat.