Шта је ЦНЦ машина?
A ЦНЦ машина је алатна машина за нумеричко управљање са додатном карактеристиком уграђеног рачунара. Рачунар се назива управљачка јединица машине (МЦУ). Нумерички подаци потребни за производњу дела се достављају машини у облику програма. Програм се преводи у одговарајуће електричне сигнале за улаз у моторе који покрећу машину.
Постоље рама машине је механичка структура ЦНЦ машине, а такође се састоји од главног погонског система, система погона за напајање, кревета, радног стола и помоћних уређаја за кретање, хидрауличких и пнеуматских система, система за подмазивање, уређаја за хлађење, уклањања струготине, система заштите и других делова. Али да би испунио захтеве нумеричке контроле и дао пуну игру перформансама машине алатке, она је претрпела велике промене у укупном распореду, изгледу, структури система преноса, систему алата и оперативним перформансама. Механички делови ЦНЦ машина укључују кревет, кутију, стуб, водилицу, радни сто, вретено, механизам за убацивање, механизам за размену алата.
Како ради ЦНЦ машина?
ЦНЦ машине користе рачунаре за реализацију технологије дигиталног управљања програмом. Ова технологија користи рачунар да изврши секвенцијалну логичку контролну функцију путање кретања уређаја и рада периферних уређаја према унапред ускладиштеном контролном програму. Пошто се рачунар користи за замену оригиналног нумеричког управљачког уређаја састављеног од хардверских логичких кола, складиштење, обрада, прорачун, логичко просуђивање и друге контролне функције улазних оперативних инструкција могу се реализовати помоћу рачунарског софтвера, а микро-инструкције генерисане обрадом се могу преносити. Доведите мотор или хидрауличне актуаторе до серво погонског уређаја да бисте покренули ЦНЦ машину.
Да бисте покренули ЦНЦ машину, можете проћи кроз следеће кораке:
Корак 1. У складу са цртежом и планом процеса обрађеног дела, помоћу наведеног кода и формата програма програмирајте путању кретања алата, процес обраде, параметре процеса и количину резања у форму инструкције коју може препознати ЦНЦ систем, односно написати програм за обраду.
Корак 2. Унесите програмирани програм за обраду у ЦНЦ уређај.
Корак 3. ЦНЦ уређај декодира и обрађује улазни програм (код) и шаље одговарајуће контролне сигнале серво погонском уређају и уређају за контролу помоћних функција сваке координатне осе за контролу кретања сваког дела машине алатке.
Корак 4. У процесу кретања, ЦНЦ систем треба да детектује положај осе координата ЦНЦ машине, стање прекидача за кретање итд. у било ком тренутку и упореди то са захтевима програма како би одредио следећу акцију док се не обради квалификовани део.
Корак 5. Оператер може да посматра и провери услове обраде и радни статус ЦНЦ машине у било ком тренутку. Ако је потребно, потребно је прилагодити радњу ЦНЦ машине и програм обраде како би се обезбедио сигуран и поуздан рад алатне машине.
Декартов координатни систем
Готово све што се може произвести на конвенционалној алатној машини може се произвести на компјутерској алатној машини за нумеричко управљање, са својим бројним предностима. Покрети алатних машина који се користе у производњи производа су 2 основна типа: од тачке до тачке (праволинијски покрети) и континуиране путање (контурни покрети).
Картезијански, или правоугаони, координатни систем осмислио је француски математичар и филозоф Рене Декарт. Са овим системом, свака специфична тачка се може математички описати из било које друге тачке дуж 3 управне осе. Овај концепт се савршено уклапа у машине алатке јер се њихова конструкција углавном заснива на 3 осе кретања (Кс, И, З) плус оса ротације. На обичној вертикалној глодалици, Кс оса је хоризонтално кретање (десно или лево) стола, И оса је попречно кретање стола (према или од стуба), а З оса је вертикално кретање колена или вретена. ЦНЦ системи се у великој мери ослањају на коришћење правоугаоних координата јер програмер може прецизно да лоцира сваку тачку на послу. Када се тачке налазе на радном комаду, користе се 2 равне линије које се секу, једна вертикална и једна хоризонтална. Ове праве морају бити под правим углом једна у односу на другу, а тачка у којој се укрштају назива се исходиште, односно нулта тачка (слика 1)
Слика 1 Праве које се секу формирају праве углове и успостављају нулту тачку.
Слика 2 Тродимензионалне координатне равни (оса) које се користе у ЦНЦ-у.
3-димензионалне координатне равни су приказане на слици 2. Кс и И равни (оса) су хоризонталне и представљају хоризонтална кретања стола машине. З раван или оса представља вертикално кретање алата. Знаци плус (+) и минус (-) означавају правац од нулте тачке (почетка) дуж осе кретања. 4 квадранта формирана када се КСИ оса укрсти су нумерисана у смеру супротном од казаљке на сату (слика 3). Све позиције које се налазе у квадранту 1 биле би позитивне (Кс+) и позитивне (И+). У 2. квадранту, све позиције би биле негативне Кс (Кс-) и позитивне (И+). У 3. квадранту, све локације би биле негативне Кс (Кс-) и негативне (И-). У 4. квадранту, све локације би биле позитивне Кс (Кс+) и негативне И (И-).
Слика 3 Квадранти који се формирају када се Кс и И осе укрсте се користе за прецизно лоцирање тачака од Кс/И нуле, односно почетне тачке.
На слици 3, тачка А би била 2 јединице десно од И осе и 2 јединице изнад Кс осе. Претпоставимо да је свака јединица једнака 1.000. Локација тачке А би била Кс + 2.000 и И + 2.000. За тачку Б, локација би била Кс + 1.000 и И - 2.000. У ЦНЦ програмирању није неопходно назначити плус (+) вредности јер се оне претпостављају. Међутим, минус (-) вредности морају бити назначене. На пример, локације и А и Б би биле назначене на следећи начин:
А Кс2.000 И2.000
Б Кс1.000 И-2.000
На машину је повезан компјутерски систем који се састоји од сензора и електричних погона. Програм контролише кретање осовине машине.
Које су најчешће врсте ЦНЦ машина?
Ране машине алатке су дизајниране тако да је оператер стајао испред машине док је управљао командама. Овај дизајн више није неопходан, јер у ЦНЦ-у оператер више не контролише кретање машине алатке. На конвенционалним алатним машинама само око 20 одсто времена је потрошено на уклањање материјала. Са додатком електронских контрола, стварно време утрошено на уклањање метала се повећало на 80 процената, па чак и више. Такође је смањио количину времена потребног да се резни алат доведе у сваки положај обраде.
Постоји 10 најчешћих типова ЦНЦ машина које су присутне у различитим индустријама.
1. ЦНЦ машине за глодање (ЦНЦ Миллс)
2. ЦНЦ рутер машине (ЦНЦ Роутер)
3. ЦНЦ ласерске машине (ласерски резачи, ласерски гравери, ласерски заваривачи)
4. ЦНЦ машине за струг (ЦНЦ Стругови)
5. ЦНЦ машине за бушење (ЦНЦ бушилице)
6. ЦНЦ машине за бушење
7. ЦНЦ машине за брушење (ЦНЦ брусилице)
8. Машине са електричним пражњењем (ЕДМ)
9. ЦНЦ машине за сечење плазмом (ЦНЦ плазма резачи)
10. 3D Штампачи
