НЦ
(Нумеричка контрола, названа ЦНЦ), односи се на употребу дискретних дигиталних информација за контролу рада механичких уређаја, које може да програмира само сам оператер
ЦНЦ
Примене ЦНЦ технологије
ЦНЦ технологија се брзо развила, што је у великој мери побољшало продуктивност обраде калупа. Међу њима, бржи ЦПУ је срж развоја ЦНЦ технологије. Побољшање ЦПУ-а није само побољшање брзине рачунара, већ и сама брзина укључује побољшање других аспеката ЦНЦ технологије. Управо зато што је ЦНЦ технологија претрпела тако велике промене последњих година, вреди размотрити тренутну примену ЦНЦ технологије у индустрији производње калупа.
Време обраде блокова и друге ЦНЦ перформансе су значајно побољшане због повећања брзине обраде ЦПУ-а и ЦНЦ произвођача који примењују велике{0}}ЦПУ-ове на високо интегрисане ЦНЦ системе. Бржи и осетљивији системи постижу више од само веће брзине обраде програма. У ствари, систем који може да обрађује програме за обраду делова релативно великом брзином такође може бити попут система за обраду ниске{3}}брзине током рада, јер чак и потпуно функционалан ЦНЦ систем има неке потенцијалне проблеме који могу постати уско грло које ограничава брзину обраде. Већина продавница калупа сада схвата да-машинска обрада захтева више од кратког времена обраде. На много начина, ситуација је слична вожњи тркачког аутомобила. Да ли најбржи аутомобил побеђује у трци? Чак и повремени посматрач трке зна да постоји много фактора осим брзине који утичу на исход трке. Прво, важно је возачево познавање стазе: он мора да зна где су оштра скретања како би могао на одговарајући начин успорити и безбедно и ефикасно пролазити кривине. У процесу машинске обраде калупа при високим брзинама помака, ЦНЦ технологија праћења путање на чекању може унапред добити информације о појави оштрих кривина, што игра сличну улогу. Слично томе, осетљивост возача на радње других возача и неизвесне факторе је слична броју серво повратних информација у ЦНЦ-у. Серво повратна информација у ЦНЦ-у углавном укључује повратну информацију о позицији, повратну информацију о брзини и повратну информацију о струји. Када возач вози око стазе, доследност радње, да ли може вешто да кочи и убрзава, итд., има веома важан утицај на возачеве перформансе на-у-оквиру на лицу места. Слично, звоно{17}}убрзање/успоравање и праћење путање која се обрађује у ЦНЦ систему користе споро убрзање/успоравање уместо наглих промена брзине да би се обезбедило глатко убрзање машине алатке.
Осим тога, постоје и друге сличности између тркачких аутомобила и ЦНЦ система. Снага мотора тркачког аутомобила је слична погонској јединици и мотору ЦНЦ-а, тежина тркачког аутомобила може се упоредити са тежином покретних делова у машинској алатки, а крутост и снага тркачког аутомобила су сличне снази и крутости машине алатке. Способност ЦНЦ-а да исправи одређене грешке на путањи је веома слична способности возача да контролише аутомобил унутар траке.
Још једна сличност са тренутним ЦНЦ-овима је та што они тркачки аутомобили који нису најбржи често захтевају добро-заокружене возаче. У прошлости су само врхунски-ЦНЦ уређаји могли да постигну високу прецизност обраде приликом сечења при великим брзинама. Данас, функције ЦНЦ-а средњег{4}}и нижег{5}}класе такође могу бити у стању да заврше посао на задовољавајући начин. Иако врхунски{7}}ЦНЦ уређаји имају најбоље перформансе тренутно доступне, могуће је и да ЦНЦ-ниже класе који користите има исте карактеристике обраде као -ЦНЦ ЦНЦ у истом асортиману производа. У прошлости, фактор који је ограничавао максималну брзину обраде калупа био је ЦНЦ, данас је то механичка структура алатне машине. Бољи ЦНЦ неће побољшати перформансе када је машина алатка већ на граници перформанси.
Интринзичне карактеристике ЦНЦ система
Ево неких од основних ЦНЦ карактеристика које се тренутно користе у обради калупа:
1. Не-Униформ Ратионал Б- Сплине (НУРБС) Интерполација кривих и површина
Ова технологија користи интерполацију дуж криве, а не уклапање криве низом кратких правих линија. Примена ове технологије постала је прилично уобичајена. Многи ЦАМ софтвери који се тренутно користе у индустрији калупа пружају опцију за генерисање програма делова у НУРБС интерполационом формату. У исто време, моћни ЦНЦ такође обезбеђују пет-могућности интерполације са пет оса и повезане функције. Ове карактеристике побољшавају квалитет завршне обраде површине, побољшавају глаткоћу рада мотора, повећавају брзину сечења и смањују програме обраде делова.
2. Мање инструкцијске јединице
Већина ЦНЦ система преноси упутства за кретање и позиционирање на вретено алатне машине у јединицама не мањим од 1 микрона. Након што се у потпуности искористи повећање процесорске снаге процесора, минимална јединица инструкција неких ЦНЦ система може чак достићи 1 нанометар (0,000001 мм). Након што се инструкцијска јединица смањи за 1000 пута, може се постићи већа прецизност обраде, што може учинити да мотор ради глатко. Несметан рад мотора омогућава неким алатним машинама да раде са већим убрзањем без повећања вибрација лежаја.
3. Убрзање/успоравање звона криве
Такође познат као С{0}}убрзање/успоравање криве или контрола пузања. У поређењу са коришћењем линеарног убрзања, овим методом се може постићи бољи ефекат убрзања машина алатки. У поређењу са другим методама убрзања, укључујући линеарне и експоненцијалне методе, методом звонасте криве се могу постићи мање грешке позиционирања.
4. Праћење трајекторије обраде
Ова технологија је широко коришћена и има много разлика у перформансама које разликују начин на који функционише у нижим{0}}системима управљања од оног у врхунским{1}}системима управљања. Генерално, ЦНЦ користи праћење путање обраде да би унапред-обрадио програм како би обезбедио бољу контролу убрзања/успоравања. У зависности од перформанси различитих ЦНЦ-ова, број програмских блокова потребних за праћење трајекторије обраде креће се од две до стотине, што углавном зависи од минималног времена обраде програма дела и временске константе убрзања/успоравања. Уопштено говорећи, потребно је најмање петнаест блокова програма за праћење путање обраде да би се испунили захтеви обраде.5. Дигитално серво управљање Развој дигиталних серво система је толико брз да већина произвођача машина алатки бира овај систем као серво управљачки систем за машине алатке. Након коришћења овог система, ЦНЦ може контролисати серво систем на време, а ЦНЦ контрола алатних машина постаје прецизнија. Улога дигиталног серво система је следећа: 1) Брзина узорковања тренутне петље ће се повећати, а побољшање контроле струјне петље ће смањити пораст температуре мотора. На овај начин не само да се може продужити век трајања мотора, већ се може смањити и топлота која се преноси на куглични вијак, чиме се побољшава тачност вијка. Поред тога, већа брзина узорковања такође може да повећа појачање петље брзине, што помаже да се побољшају укупне перформансе машине алатке.2) Пошто многи нови ЦНЦ-ови користе секвенце велике{13}}брзине за повезивање са серво петљом, ЦНЦ може да добије више радних информација о мотору и погонском уређају преко комуникационе везе. Ово може да побољша перформансе одржавања машине алатке.3) Непрекидна повратна информација о положају омогућава високу{16}}прецизну обраду при великој-брзини увлачења. Већа брзина рада ЦНЦ-а чини стопу повратне информације о положају уско грло које ограничава брзину рада машине алатке. У традиционалној методи повратне спреге, брзина повратне спреге је ограничена типом сигнала како се мења брзина узорковања екстерног енкодера ЦНЦ-а и електронске опреме. Уз серијске повратне информације, овај проблем ће бити добро решен. Чак и ако машина алатка ради веома великом брзином, може се постићи прецизна тачност повратне спреге.6. Линеарни мотори Последњих година, перформансе и популарност линеарних мотора су значајно побољшани, па су многи обрадни центри усвојили овај уређај. Фануц је до данас инсталирао најмање 1.000 линеарних мотора. Неке напредне технологије ГЕ Фануц-а су омогућиле да максимална излазна сила линеарних мотора на машинама буде 15.500Н и максимално убрзање од 30г. Примена других напредних технологија смањила је величину алатних машина, смањила тежину и значајно побољшала ефикасност хлађења. Сва ова технолошка достигнућа чине линеарне моторе бољим од ротационих мотора: веће стопе убрзања/успоравања; прецизнија контрола позиционирања, већа крутост; већа поузданост; унутрашње динамичко кочење.Спољне додатне карактеристике: отворени ЦНЦ систем Машине алатке које користе отворене ЦНЦ системе се веома брзо развијају. Брзине комуникације тренутно доступних комуникационих система су релативно високе, што резултира различитим отвореним ЦНЦ структурама. Већина отворених система комбинује отвореност стандардног рачунара са функционалношћу традиционалног ЦНЦ-а. Највећа предност је у томе што чак и ако је хардвер машине застарео, отворени ЦНЦ дозвољава да се његове перформансе мењају са тренутном технологијом и захтевима обраде. Уз помоћ другог софтвера, друге функције се могу додати отвореном ЦНЦ-у. Ове функције могу бити уско повезане са обрадом калупа или немају много везе са обрадом калупа. Генерално, отворени ЦНЦ систем који се користи у радњи за калупе има следеће заједничке опције функција: ниска-мрежна комуникација; Етхернет; адаптивна контролна функција; интерфејс за повезивање читача бар кодова, читача серијских бројева алата и/или система серијских бројева палета; могућност чувања и уређивања великог броја програма делова; прикупљање сачуваних информација о контроли програма; функције руковања датотекама; Интеграција ЦАД/ЦАМ технологије и планирање радионица; заједнички оперативни интерфејс. Последња тачка је изузетно важна. Зато што обрада калупа има све већу потражњу за ЦНЦ уређајима који су лаки за руковање. У овом концепту, најважније је да различити ЦНЦ-ови имају исти оперативни интерфејс. Уопштено говорећи, руковаоци различитих машина алатки морају бити посебно обучени јер различите врсте машина алатки и машина које производе различити произвођачи користе различите ЦНЦ интерфејсе. Отворени ЦНЦ системи стварају могућност коришћења истог ЦНЦ управљачког интерфејса у целој радњи. Сада власници машина могу дизајнирати сопствени интерфејс за ЦНЦ рад чак и ако не знају Ц језик. Поред тога, контролери отвореног система омогућавају да се подесе различита подешавања рада машине према индивидуалним потребама. Ово омогућава оператерима, програмерима и особљу за одржавање да се подесе у складу са својим захтевима. Када се користе, на екрану се појављују само одређене информације које су им потребне. Овај приступ може смањити непотребне приказе страница и помоћи у поједностављењу ЦНЦ операција. Пето{51}}осна обрада Пет-осинска обрада постаје све више и више коришћена у процесу производње сложених калупа. Користећи пето{54}}осинску обраду, број алата и/или алатних машина потребних за обраду дела може да се смањи, број опреме потребне за процес обраде биће минимизиран, а укупно време обраде биће смањено. ЦНЦ функције постају све моћније, што омогућава произвођачима ЦНЦ-а да понуде више пет{56}}осиних функција. Функције које су некада биле доступне само на врхунским{58}}ЦНЦ уређајима сада се користе и у производима средње класе{59}}. За произвођаче који никада нису користили пето{61}ону технологију обраде, примена ових функција чини пето{62}}ону машинску обраду лакшом. Примена тренутне ЦНЦ технологије на пет{64}}осину машинску обраду даје пет{65}}оси следеће предности: Смањење потребе за специјалним алатима; Дозволите да се одступања алата подесе након што је програм обраде завршен; Подршка дизајну универзалних програма тако да се програми са{66}}обрађеним програмима могу користити наизменично између различитих алатних машина; Побољшати квалитет завршне обраде; Може се користити за алатне машине различите структуре, тако да нема потребе да се у програму прецизира да ли се ради о вретену или радном комаду који се окреће око централне тачке. Јер ово ће бити решено ЦНЦ параметрима. Можемо користити пример компензације за сферне глодалице да илуструјемо зашто је пето{69}}ос посебно погодно за обраду калупа. Када се део и алат ротирају око централне осе, да би прецизно компензовао помак сферног глодала, ЦНЦ мора бити у стању да динамички подеси износ компензације алата у смеру Кс, И и З. Обезбеђивање континуитета контактне тачке алата доприноси побољшању квалитета завршне обраде. Поред тога, употреба ЦНЦ-а са пет -осних се такође манифестује у: карактеристикама које се односе на ротацију алата око вретена, карактеристикама које се односе на ротацију дела око вретена и карактеристикама које омогућавају оператеру да ручно промени вектор алата. Када се централна оса алата користи као оса ротације, оригинално померање дужине алата у правцу осе З- биће подељено на компоненте у три правца Кс, И и З. Поред тога, оригинално померање пречника алата у правцима Кс и И- осе је такође подељено на компоненте у три смера од З-}а, Пошто алатка за сечење може да се помери дуж Кс, И, процес сечења дуж а. сви ови офсети морају се динамички ажурирати како би се урачунала позиција алата која се стално мења. Још једна карактеристика ЦНЦ-а која се зове "програмирање централне тачке алата" омогућава програмерима да дефинишу путању и брзину централне тачке алата. ЦНЦ обезбеђује да се алат креће у складу са програмом преко команди у смеру ротације и линеарне осе. Ова карактеристика чини да се централна тачка алата више не мења са променом алата, што такође значи: у пето{82}}осиној машинској обради, померање алата се може директно унети као тро{83}}осна обрада, а промена дужине алата се може узети у обзир накнадним-програмирањем поново. Ова карактеристика кретања осе ротацијом вретена поједностављује накнадну{86}}обраду програмирања алата. Користећи исту функцију, машина алатка такође може да постигне ротационо кретање ротацијом радног предмета око централне осе. Нови ЦНЦ уређаји могу динамички да подешавају фиксне помаке и ротирајуће осе како би одговарали кретању дела. ЦНЦ системи такође играју важну улогу када оператери ручно споро доводе машину. Нови ЦНЦ системи такође дозвољавају осе да се полако померају у правцу вектора алата и мењају смер вектора врха алата без промене положаја врха алата (погледајте илустрацију изнад). Ове карактеристике олакшавају оператерима да користе 3+2 метод програмирања који се тренутно широко користи у индустрији калупа и калупа када користе машине са пет{93}}осних осовина. Међутим, како се нове пето{95}}осне могућности обраде постепено развијају и прихватају, праве пет{96}}осинске машине за калупе и калупе могу постати све чешће.
