Система ЧПК верстатів з ЧПК
Існує багато факторів, що впливають на процес обробки верстатів з ЧПК, і під час аналізу процесу обробки заготовок слід враховувати характеристики верстатів з ЧПК. Враховуючи низку факторів, таких як розташування маршрутів обробки деталей, вибір верстатів, вибір ріжучих інструментів та затискання деталей. Різні верстати з ЧПК відповідають різним процесам та заготовкам, і вибір розумного верстата став ключем до підвищення ефективності та зменшення інвестицій для підприємств. Система ЧПК верстата з ЧПК включає пристрій ЧПК, привід подачі (блок керування швидкістю подачі та серводвигун), привід шпинделя (блок керування швидкістю шпинделя та двигун шпинделя) та компоненти виявлення. Під час вибору системи ЧПК слід враховувати вищезазначену інформацію.
1. Вибір верстатів з ЧПК
(1) Вибір типу
Виберіть відповідний пристрій ЧПК відповідно до типу верстата з ЧПК. Загалом, пристрої ЧПК підходять для таких видів обробки, як точіння, свердління, розточування, фрезерування, шліфування, штампування та електроерозійне різання, і їх слід вибирати відповідно.
(2) Вибір продуктивності
Продуктивність різних верстатів з ЧПК значно варіюється, наприклад, кількість осей керування, включаючи одну вісь, 2-вісні, 3-вісні, 4-вісні, 5-вісні та навіть більше 10 або 20 осей; є 2 або більше осей з'єднання, а максимальна швидкість подачі становить 10 м/хв, 15 м/хв, 24 м/хв, 240 м/хв; роздільна здатність становить 0,01 мм, 0,001 мм та 0,0001 мм. Ці показники різні, як і ціни. Вони повинні базуватися на фактичних потребах верстата. Наприклад, для загальної токарної обробки слід вибирати керування 2 або 4 осями (подвійний інструментальний тримач), а для обробки плоских деталей слід вибирати з'єднання 3 або більше осей. Не прагніть до найновішого та найвищого рівня, вибирайте з розумом.
(3) Вибір функцій
Система ЧПК верстатів з ЧПК має багато функцій, включаючи основні функції – найважливіші функції пристроїв з ЧПК; функцію вибору – функцію, з якої користувачі можуть вибирати. Деякі функції вибираються для вирішення різних об'єктів обробки, деякі – для покращення якості обробки, деякі – для спрощення програмування, а деякі – для покращення експлуатаційних характеристик та продуктивності обслуговування. Деякі функції вибору пов'язані між собою, і вибір однієї опції вимагає вибору іншої. Тому вибір повинен ґрунтуватися на вимогах до конструкції верстата. Не вибирайте занадто багато функцій без аналізу та не пропускайте відповідні функції, це зменшить функціональність верстата з ЧПК та призведе до непотрібних втрат.
Існує два типи програмованих контролерів у функції вибору: вбудовані та незалежні. Найкраще вибрати внутрішній тип, який має різні моделі. По-перше, вибір повинен базуватися на кількості точок вхідного та вихідного сигналу між пристроєм ЧПУ та верстатом. Обрана кількість точок повинна бути трохи більшою за фактичну кількість точок, і одна чашка може вимагати додаткових та модифікованих характеристик керування. По-друге, необхідно оцінити розмір послідовних програм та вибрати ємність пам'яті. Розмір програми збільшується зі складністю верстата, а також збільшується ємність пам'яті. Її слід вибирати розумно відповідно до конкретної ситуації. Існують також технічні характеристики, такі як час обробки, функція інструкції, таймер, лічильник, внутрішнє реле тощо, а кількість також повинна відповідати вимогам проектування.
(4) Вибір ціни
Різні країни та виробники верстатів з ЧПК виробляють продукцію з різними характеристиками та суттєвими відмінностями в ціні. Виходячи з вибору типів керування, продуктивності та функцій, слід провести комплексний аналіз співвідношення ціни та якості, щоб вибрати верстати з ЧПК з вищим співвідношенням ціни та якості з метою зниження витрат.
(5) Вибір технічних послуг
Вибираючи верстати з ЧПК, що відповідають технічним вимогам, слід також враховувати репутацію виробника, повноту інструкцій з використання продукту та інших документів, а також можливість навчання користувачів програмуванню, експлуатації та обслуговуванню. Чи є спеціалізований відділ технічного обслуговування, який забезпечує довгострокове постачання запасних частин та своєчасне технічне обслуговування для максимізації технічних та економічних вигод?
2. Вибір приводу подачі
(1) Пріоритет слід надавати використанню серводвигунів змінного струму
Оскільки порівняно з двигунами постійного струму, він має меншу інерцію ротора, кращу динамічну характеристику, вищу вихідну потужність, вищу швидкість, простішу структуру, нижчу вартість та необмежене середовище застосування.
(2) Розрахуйте умови навантаження
Виберіть відповідну специфікацію серводвигуна, правильно розрахувавши умови навантаження, що прикладаються до вала двигуна.
(3) Виберіть відповідний блок керування швидкістю
Виробник приводу подачі надає повний комплект продукції для блоку керування швидкістю подачі та серводвигуна, тому після вибору серводвигуна відповідний блок керування швидкістю вибирається згідно з інструкцією з експлуатації виробу.
3. Вибір приводу шпинделя
(1) Пріоритет слід надавати шпиндельним двигунам загального призначення
Оскільки він не має обмежень комутації, високої швидкості та великої потужності, як шпиндельні двигуни постійного струму, він має широкий діапазон регулювання постійної потужності, низький рівень шуму та є дешевим. Наразі 85% верстатів з ЧПК у світі використовують шпиндельний привід змінного струму.
(2) Виберіть шпиндельний двигун відповідно до потреб
① Розрахуйте потужність різання на основі різних верстатів, і вибраний двигун повинен відповідати цій вимозі; ② Відповідно до необхідного часу розгону та уповільнення шпинделя, розрахуйте, що потужність двигуна не повинна перевищувати максимальну вихідну потужність двигуна; ③ У ситуаціях, коли потрібен частий запуск та гальмування шпинделя, необхідно розрахувати середню потужність, і її значення не повинно перевищувати номінальну безперервну вихідну потужність двигуна; ④ У ситуаціях, коли потрібен постійний контроль поверхні, сума потужності різання, необхідної для контролю постійної швидкості поверхні, та потужності, необхідної для прискорення, повинна бути в межах діапазону потужності, який може забезпечити двигун.
(3) Виберіть відповідний блок керування швидкістю шпинделя
Виробник шпиндельного приводу надає повний комплект продукції для блоку керування швидкістю шпинделя та шпиндельного двигуна. Тому після вибору шпиндельного двигуна, відповідний блок керування швидкістю шпинделя вибирається згідно з інструкцією з експлуатації виробу.
(4) Виберіть метод спрямованого керування
Коли потрібне напрямне керування шпинделем, для досягнення напрямного керування шпинделем можна вибрати енкодер положення або магнітний датчик відповідно до фактичної ситуації верстата.
4. Вибір компонентів детектування
(1) Виберіть метод вимірювання
Згідно зі схемою керування положенням системи ЧПК, лінійне переміщення верстата вимірюється безпосередньо або опосередковано, і вибираються лінійні або обертові компоненти вимірювання. Наразі верстати з ЧПК широко використовують напівзамкнуте керування з використанням компонентів вимірювання кута повороту (обертові трансформатори, імпульсні енкодери).
(2) Враховуйте точність та швидкість виявлення
Відповідно до вимог верстатів з ЧПК, незалежно від того, чи потрібно виявляти точність, чи швидкість, вибираються компоненти для визначення положення або швидкості (випробувальні генератори, імпульсні енкодери). Загалом, великі верстати в основному розроблені для задоволення вимог швидкості, тоді як високоточні та малі й середні верстати в основному розроблені для задоволення вимог точності. Роздільна здатність вибраного компонента виявлення, як правило, на порядок вища, ніж точність обробки.
(3) Виберіть імпульсні енкодери відповідних характеристик
Виберіть відповідні характеристики імпульсних енкодерів на основі кроку кулькового гвинта верстата з ЧПК, мінімальної швидкості руху системи ЧПК, множника команд та множника виявлення.
(4) Розглянемо схеми інтерфейсу
Під час вибору компонентів детектування важливо враховувати, що пристрій ЧПУ має відповідні інтерфейсні схеми.