Μηχανή συντεταγμένων: περιγραφή

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Μια μηχανή συντεταγμένων μπορεί να έχει 3 ή περισσότερους άξονες. Στην απλούστερη περίπτωση, πρόκειται για οριζόντια, κάθετη και περιστροφική κίνηση. Τα συστήματα 5 αξόνων είναι η βέλτιστη λύση, που επιτρέπουν την επεξεργασία των πιο πολύπλοκων προϊόντων. Μπορούν να προστεθούν μηχανισμοί κλίσης ή περιστροφής σε υπάρχοντες άξονες για πιο εξειδικευμένες εφαρμογές.

Ανάθεση συστημάτων πολλαπλών αξόνων

Η μηχανή συντεταγμένων έχει ανεξάρτητους άξονες που προσανατολίζουν ταυτόχρονα το εργαλείο και το εξάρτημα σε σχέση με αυτό. Οι πρόσθετοι άξονες περιλαμβάνουν ένα συγκρότημα κατά της ατράκτου, περιστροφή τραπεζιού, μηχανισμούς εκφόρτωσης και φόρτωσης τεμαχίων εργασίας. Ελέγχεται από ελεγκτές μηχανών.

Η μηχανή συντεταγμένων έχει ένα τέτοιο όνομα λόγω της ακρίβειας της δημιουργίας οπών στην επιφάνεια του τεμαχίου κατά μήκος οποιουδήποτε άξονα του συστήματος. Κατά κανόνα, ο πίνακας κινείται σε δύο συντεταγμένες και το εργαλείο κινείται κάθετα στην τρίτη. Ας προσθέσουμε τη δυνατότητα περιστροφής του ίδιου του εξαρτήματος και αλλαγής της κεκλιμένης επιφάνειας.

Το μηχάνημα συντεταγμένων είναι εξοπλισμένο με δύο πρόσθετους άξονες που κινούν το ίδιο το εργαλείο σε ένα σύστημα δύο συντεταγμένων, το οποίο σας επιτρέπει να κάνετε ακόμη και τις πιο περίπλοκες αυλακώσεις και τρύπες.

Κλασικά σύμβολα

Όλες οι μηχανές CNC προσπαθούν να παράγουν με τυπικά ονόματα αξόνων. Ωστόσο, ο κατασκευαστής μπορεί να αλλάξει την ονομασία του γράμματος κατά την κρίση του. Έτυχε η οριζόντια κίνηση να συνδέεται με το λατινικό γράμμα X, το Y παίζει πιο συχνά το ρόλο μιας κάθετης προβολής, αλλά σε συστήματα 5 συντεταγμένων αυτός ο άξονας είναι η δεύτερη κατεύθυνση κίνησης του πίνακα.

Η κίνηση κάθετα και προς την κατεύθυνση της κίνησης του εργαλείου προς το εξάρτημα συμβολίζεται με το λατινικό γράμμα Z. Επιπλέον, η αύξηση της μέτρησης θέσεων συμβαίνει προς την κατεύθυνση από το τεμάχιο εργασίας. Ο άξονας C αναφέρεται συχνότερα ως περιστροφική κίνηση, πιο συχνά αυτός ο χαρακτηρισμός χρησιμοποιείται για κυλινδρική επεξεργασία.

Επιπλέον άξονες εκχωρούνται σύμφωνα με τη συνέχεια του αλφαβήτου. Ωστόσο, στον δίσκο περιστροφής του εργαλείου εκχωρείται το γράμμα A. Ο μετρητής άξονας αναφέρεται ως το γράμμα E. Περαιτέρω ονόματα επιλέγονται από τον κατασκευαστή του μηχανήματος σύμφωνα με τις προτιμήσεις του.

Ποικιλίες επιλογών αξόνων

Η μηχανή φρεζαρίσματος Jig γίνεται πιο ακριβή με κάθε προστιθέμενο άξονα. Η μετακίνηση του ίδιου του εργαλείου κατά μήκος δύο συντεταγμένων δίνει μεγάλες ευκαιρίες για κοπή σε δυσπρόσιτα σημεία. Ωστόσο, αυτό πρέπει να δικαιολογείται από την άποψη της τεχνολογίας.

Συχνά η προσθήκη της περιστροφής του ίδιου του εργαλείου μειώνει την αντοχή ολόκληρης της δομής και τέτοια συστήματα γίνονται λιγότερο ανθεκτικά. Όσο λιγότερες κινηματικές συνδέσεις υπάρχουν, τόσο πιο αξιόπιστο γίνεταιμηχανή και είναι σε θέση να επεξεργάζεται σκληρότερα υλικά. Μια πιο ορθολογική λύση θα ήταν να μην συμπληρώσετε την περιστροφή του εργαλείου, αλλά να επιλέξετε μοντέλα με περιστροφικό τραπέζι.

Η τελευταία έκδοση του μηχανήματος περιστρέφει μια μεγαλύτερη μονάδα, αλλά αυτό το μοντέλο θα είναι αναμφίβολα πιο ακριβό. Ωστόσο, ένα σημαντικό χαρακτηριστικό της μηχανής γεμιστήρα παραμένει: η δομική ακαμψία και η αξιοπιστία. Αυτή η παράμετρος μειώνεται όταν επεξεργάζονται εξαρτήματα κατά βάρος που υπερβαίνουν τις κανονικές επιτρεπόμενες παραμέτρους.

Δυνατότητες πολλαπλών αξόνων

Η μηχανή διάτρησης Jig σάς επιτρέπει να λαμβάνετε πολύπλοκα εξαρτήματα:

• Αφεντικά, ακανόνιστες τρύπες.
• Σχηματισμένες επιφάνειες, προϊόντα σώματος.
• Γρανάζια, γρανάζια, φτερωτές, ρότορες.
• Οι ενισχυτικές νευρώσεις επεξεργάζονται εύκολα.
• Τρύπες σε οποιαδήποτε προεξοχή σε διαφορετικές γωνίες, αυλακώσεις, νήματα.
• Όλα τα πολύπλοκα μέρη που απαιτούν καμπύλη κατεργασία.
• Σε έναν κύκλο, ολόκληρη η επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας μπορεί να υποστεί μηχανική κατεργασία.

Πρόσφατα, τα τραπέζια κενού έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως για τη συγκράτηση του τεμαχίου εργασίας με αναρρόφηση αέρα. Οι κλασικοί συνδετήρες δεν χρησιμοποιούνται πλέον, γεγονός που μειώνει τον χρόνο αφαίρεσης και εγκατάστασης ενός νέου τεμαχίου εργασίας.

Ολοκληρωμένη παραγωγική διαδικασία

Η φρέζα CNC λειτουργεί σύμφωνα με τον τυπικό αλγόριθμο. Αρχικά, δημιουργείται ένα μοντέλο του μελλοντικού τμήματος σε χαρτί ή σε προσωπικό υπολογιστή. Αυτό που ακολουθεί είναι η μεταφορά διαστάσεων και περιγραμμάτων μέσω της εφαρμογής σε μια μηχανικά κατανοητή μορφή διανυσματικών γραφικών. Ο προγραμματιστής ρυθμίζεικατεύθυνση κίνησης εργαλείου, εισάγει τεχνολογικές παύσεις. Επιλέγει τον τύπο εργαλείου, την ταχύτητα επεξεργασίας, την ακρίβεια τοποθέτησης των περιστροφικών αξόνων.

Μετά τη μετατροπή του μοντέλου σε κωδικούς μηχανής, το μηχάνημα είναι έτοιμο να κόψει το εξάρτημα. Αλλά πριν από αυτό, ακολουθεί αποσφαλμάτωση του προγράμματος. Αρχικά, πραγματοποιείται τρισδιάστατη επεξεργασία των κινήσεων και έλεγχος του αποτελέσματος. Στη συνέχεια, σε περιορισμένη τροφοδοσία, ο κύκλος αυτοματισμού ξεκινά χωρίς περιστροφή του κύριου συγκροτήματος - του άξονα. Αν όλα πάνε ομαλά και χωρίς απόκλιση της τροχιάς της κίνησης, τότε αρχίζει η κοπή του εξαρτήματος.

Πρέπει να θυμόμαστε ότι καμία μηχανή CNC δεν μπορεί να προστατευτεί φυσικά από τους αδαείς. Στην καλύτερη περίπτωση, οι κατασκευαστές παρέχουν μαλακούς συμπλέκτες ασφαλείας έναντι μηχανικής βλάβης. Αλλά ακόμη και μια τόσο μικρή βλάβη μπορεί να οδηγήσει σε μεγάλο χρόνο διακοπής λειτουργίας του εξοπλισμού. Επομένως, όλα τα στοιχεία που εισάγονται στο πρόγραμμα επεξεργασίας πρέπει να έχουν νόημα και να υπολογίζονται. Ενεργούν με παρόμοιο τρόπο όταν προσθέτουν διορθωτές για τη φθορά των εργαλείων και την αντιστάθμιση οπισθοδρομίου.

Εργαλεία για τη δημιουργία προγραμμάτων και την εξαγωγή στο μηχάνημα

Ένα μηχάνημα συντεταγμένων, όπως ένα συμβατικό, διαθέτει εσωτερική μνήμη και ένα σύνολο τυπικών διεπαφών που σας επιτρέπουν να «συμπληρώσετε» προγράμματα ελέγχου μέσω υποδοχών: USB, COM, Flash-card, Ethernet, ασύρματες μεθόδους. Όλες οι παραπάνω μέθοδοι εγγραφής προγραμμάτων είναι επιλογές και επιβαρύνουν το κόστος του εξοπλισμού. Στην πιο απλή περίπτωση, το μηχάνημα μπορεί να ελεγχθεί μέσω ενός παλιού Η/Υ χρησιμοποιώντας την εγκατεστημένη πλακέτα ελέγχου και την αντίστοιχηεφαρμογές. Αυτή η υλοποίηση είναι η πιο προσιτή, αλλά για να οργανωθεί η σωστή λειτουργία όλων των κόμβων, απαιτούνται σημαντικές γνώσεις στον τομέα της κατασκευής εργαλειομηχανών.

Οι εφαρμογές CAD/CAM χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία κωδικών ελέγχου. Η επιλογή τους είναι τεράστια, υπάρχουν και δωρεάν επιλογές από κορυφαίους κατασκευαστές εργαλειομηχανών. Ωστόσο, στη σειριακή παραγωγή ανταλλακτικών απαιτείται μια ολόκληρη ομάδα εργαζομένων, αποτελούμενη από σχεδιαστή, προγραμματιστή, τεχνολόγο προσαρμογής και επισκευαστή. Όπως έχει δείξει η πρακτική, ένα άτομο δεν θα μπορεί να συμμετέχει ταυτόχρονα σε έναν αυτοματοποιημένο κύκλο και να κάνει βελτιώσεις στην τρέχουσα διαδικασία επεξεργασίας. Με τη βοήθεια των εφαρμογών, αυτή η δυνατότητα έχει προκύψει εν μέρει, αλλά μέχρι στιγμής δεν υπάρχει καθολικό μέσο που να αποκλείει την ανθρώπινη συμμετοχή στους υπολογισμούς των παραμέτρων του τελικού προϊόντος.

Τεχνολογικός τερματισμός λειτουργίας

Απαιτούνται παύσεις στην επεξεργασία του εξαρτήματος για την αφαίρεση του συσσωρευμένου ψυκτικού υγρού και των τσιπς από τη ζώνη κοπής, για τον έλεγχο των παραμέτρων και την εξωτερική επιθεώρηση της ακεραιότητας του εργαλείου. Χρειάζονται επίσης για εντατική επεξεργασία, όταν χρειάζεται χρόνος για να κρυώσουν τα θερμαινόμενα μέρη του τεμαχίου εργασίας.

Ο προγραμματιστής αυτόματης διακοπής συμβάλλει στην επιβεβαίωση της ενέργειας του χειριστή. Έτσι παρακολουθείται η παρουσία ενός υπαλλήλου κοντά στο μηχάνημα κατά τη λειτουργία. Επιπλέον, εισάγεται μια παύση για τον έλεγχο της αξιοπιστίας των λαβών κατά την εκφόρτωση ή μετά τη φόρτωση του τεμαχίου εργασίας.

Πεδίο εφαρμογής

Τα μηχανήματα πολλαπλών αξόνων έχουν ζήτηση σχεδόν από όλουςκατασκευαστής μεταλλικών προϊόντων, επίπλων, πλαστικών, μοναδικών προϊόντων. Ο μεγαλύτερος αριθμός συστημάτων συντεταγμένων βρίσκεται στις βιομηχανίες αυτοκινήτων και αεροσκαφών, στη διαστημική βιομηχανία. Επίσης, τέτοια μηχανήματα μπορείτε να δείτε στις τοποθεσίες κοπής φύλλου.

Τα κάθετα κέντρα πολλαπλών αξόνων είναι κινητά και εγκαθίστανται εύκολα σε επίπεδο έδαφος σε νέα τοποθεσία. Οι κατασκευαστές δίνουν τη δυνατότητα αναβάθμισης του εξοπλισμού προσθέτοντας άξονες, αντίστοιχα, είναι απαραίτητο να αυξηθεί η μνήμη, ο αριθμός των εισόδων στις πλακέτες διασύνδεσης. Από ένα κέντρο 3 αξόνων, μπορείτε εύκολα να αποκτήσετε συστήματα 5 ή 6 αξόνων.

Ποικιλίες αυτοκινήτων

Τα συστήματα πολλαπλών αξόνων χρησιμοποιούνται για κάτι περισσότερο από την κατασκευή οπών και την κατεργασία μετάλλων. Ο έλεγχος συντεταγμένων μπορεί να εφαρμοστεί για τους ακόλουθους σκοπούς:

• Ένας μύλος jig είναι κατασκευασμένος με παρόμοια αρχή.
• Το σύστημα εκτύπωσης PCB μπορεί να έχει παρόμοια δομή.
• Αυτόματο βάψιμο αυτοκινήτων και άλλων εξαρτημάτων.
• Η πλήρωση φορμών με διάφορα υλικά πραγματοποιείται σύμφωνα με το πλέγμα συντεταγμένων.

Με βάση ένα έτοιμο μηχάνημα, υπάρχουν πολλές λύσεις για στενές εργασίες στην παραγωγή. Οι ειδικοί κατασκευαστικών εταιρειών μπορούν να τροποποιήσουν ορισμένα μοντέλα και να τους παρέχουν ρομπότ, συμπιέσεις για να συγκρατούν εξαρτήματα ή να πραγματοποιούν ένα πιο περίπλοκο έργο.