НЦ
(Нумеричка контрола, која се назива ЦНЦ) се односи на употребу дискретних дигиталних информација за контролу рада машина и других уређаја, које може да програмира само сам оператер
ЦНЦ
Примена ЦНЦ технологије
Развој ЦНЦ технологије је прилично брз, што је у великој мери побољшало продуктивност обраде калупа. Међу њима, ЦПУ са већом брзином рачунара је срж развоја ЦНЦ технологије. Побољшање ЦПУ-а није само побољшање брзине рачунара, већ и сама брзина укључује побољшање ЦНЦ технологије у другим аспектима. Управо зато што је ЦНЦ технологија претрпела тако велике промене последњих година, вредна је нашег прегледа тренутне примене ЦНЦ технологије у индустрији производње калупа.
Време обраде програмског блока и друго Како се брзина обраде процесора повећава и произвођачи ЦНЦ-а примењују ЦПУ велике брзине на високо интегрисане ЦНЦ системе, ЦНЦ перформансе су значајно побољшане. Систем који боље реагује и реагује постиже више од само веће брзине обраде програма. У ствари, систем који може да обрађује програме делова при релативно великој брзини такође може да функционише као спор систем за обраду, јер чак и потпуно функционалан ЦНЦ систем има неке потенцијалне проблеме који могу постати ограничења. Уско грло брзине обраде.
Тренутно, већина фабрика калупа схвата да обрада велике брзине захтева више од кратког времена обраде програма обраде. На много начина, ситуација је слична вожњи тркачког аутомобила. Да ли најбржи аутомобил увек побеђује у трци? Чак и повремени посматрач аутомобилске трке зна да поред брзине постоји много фактора који утичу на исход трке.
Пре свега, важно је возачево познавање стазе: он мора да зна где се налазе оштра скретања како би на одговарајући начин успорио и савладао их безбедно и ефикасно. У процесу обраде калупа при великим брзинама додавања, технологија праћења путање која се обрађује у ЦНЦ-у може унапред добити информације о изгледу оштрих кривина, а ова функција игра исту улогу.
Слично томе, одзив возача на друге покрете и несигурности возача је сличан количини повратне информације серво у ЦНЦ-у. Серво повратне информације у ЦНЦ-у углавном укључују повратну информацију о положају, повратну информацију о брзини и струјну повратну информацију.
Када возач вози по стази, доследност његових покрета и способност вештог кочења и убрзања имају веома важан утицај на перформансе возача на лицу места. Слично, функције за убрзање/успоравање у облику звона и функције праћења путање које треба да се обради у ЦНЦ систему користе споро убрзање/успоравање уместо наглих промена брзине како би се обезбедило глатко убрзање машине алатке.
Поред тога, постоје и друге сличности између тркачких аутомобила и ЦНЦ система. Снага тркачког мотора је слична ЦНЦ погонском уређају и мотору. Тежина тркачког аутомобила је упоредива са тежином покретних компоненти у машини. Крутост и чврстоћа тркачког аутомобила су сличне снази и крутости алатне машине. ЦНЦ-ова способност да исправи грешке специфичне за путању је веома слична способности возача да задржи аутомобил у својој траци.
Друга ситуација слична тренутној ЦНЦ је да они тркачки аутомобили који нису најбржи често захтевају возаче са свеобухватним вештинама. У прошлости је само врхунски ЦНЦ могао да обезбеди високу тачност обраде приликом сечења великом брзином. Данас, ЦНЦ уређаји средњег и нижег ранга имају могућности да посао обаве на задовољавајући начин. Иако врхунски ЦНЦ има најбоље перформансе тренутно доступне, постоји и могућност да јефтини ЦНЦ који користите има исте карактеристике обраде као врхунски ЦНЦ у сличним производима. У прошлости је фактор који је ограничавао максималну брзину увлачења за обраду калупа био ЦНЦ, али данас је то механичка структура алатне машине. Када је машина алатка већ на граници перформанси, бољи ЦНЦ неће даље побољшати перформансе. Интринзичне карактеристике ЦНЦ система за слике
Следе неке основне ЦНЦ карактеристике у тренутном процесу обраде калупа:
1. Неједнака рационална Б-сплине (НУРБС) интерполација закривљених површина
Ова технологија користи интерполацију дуж криве, уместо да користи низ кратких правих линија да би се уклопила у криву. 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 пружа петоосне интерполационе функције и повезане карактеристике. Ова својства повећавају квалитет завршне обраде површине, побољшавају глаткији рад мотора, повећавају брзину сечења и омогућавају мање програме делова.
2. Мања наставна јединица
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 предност побољшања процесорске снаге, најмања инструкцијска јединица неких ЦНЦ система може чак да достигне 1 нанометар (0.000001 мм). Након што се командна јединица смањи за 1000 пута, може се постићи већа прецизност обраде и мотор може радити глатко. Гладан рад мотора омогућава неким алатним машинама да раде при већим убрзањима без повећања вибрација лежаја.
3. Убрзање/успоравање звона криве
Такође се зове С-крива убрзање/успоравање или контрола пузања. У поређењу са методом линеарног убрзања, ова метода може постићи бољи ефекат убрзања машине алатке. У поређењу са другим методама убрзања, укључујући линеарне и експоненцијалне методе, методом криве у облику звона могу се постићи мање грешке позиционирања.
4. Праћење трагова који се обрађују
Ова технологија се широко користи и има бројне разлике у перформансама које разликују начин на који функционише у нижим контролним системима од начина на који функционише у врхунским контролним системима. Уопштено говорећи, ЦНЦ имплементира претходну обраду програма кроз праћење трајекторије обраде како би осигурао бољу контролу убрзања/успоравања. У зависности од перформанси различитих ЦНЦ-ова, број програмских блокова потребних за праћење путање која ће се обрадити креће се од две до стотине, што углавном зависи од минималног времена обраде програма дела и временске константе убрзања/успоравања. Уопштено говорећи, да би се испунили захтеви обраде, потребно је најмање петнаест програмских блокова за праћење путање које треба обрадити.
5. Дигитална серво контрола
Развој дигиталних серво система је толико брз да већина произвођача машина алатки бира овај систем као систем управљања серво машинама. Након коришћења овог система, ЦНЦ може благовремено да контролише серво систем, а ЦНЦ контрола алатке такође постаје прецизнија.
Функције дигиталног серво система су следеће:
1) Брзина узорковања струјне петље ће се повећати, заједно са побољшањем контроле струјне петље, чиме се смањује 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, повећање брзине узорковања такође може повећати појачање петље брзине, што помаже да се побољшају укупне перформансе машине алатке.
2) Пошто многи нови ЦНЦ-ови користе секвенце велике брзине за повезивање са серво петљама, ЦНЦ може добити више радних информација о мотору и погонском уређају преко комуникационе везе. Ово побољшава перформансе одржавања машине алатке.
3) Непрекидна повратна информација о положају омогућава високо прецизну машинску обраду при великим брзинама. Убрзање ЦНЦ радне брзине чини да брзина повратне информације о позицији постане уско грло које ограничава брзину рада машина алатки. У традиционалној методи повратне спреге, како се брзина узорковања екстерног енкодера ЦНЦ-а и електронске опреме мења, брзина повратне спреге је ограничена типом сигнала. Користећи серијске повратне информације, овај проблем ће бити добро решен. Прецизна тачност повратне информације постиже се чак и када машина алатка ради при веома великим брзинама.
6. Линеарни мотор
Последњих година, перформансе и популарност линеарних мотора су значајно побољшани, па су многи обрадни центри усвојили овај уређај. До данас, Фануц је инсталирао најмање 1,000 линеарни мотор. Неке од напредних технологија ГЕ Фануц-а омогућавају линеарном мотору на машини да има максималну излазну силу од 15.500Н и максимално убрзање од 30г. Примена других напредних технологија смањила је величину и тежину алатних машина и значајно побољшала ефикасност хлађења. Сва ова технолошка достигнућа дају линеарним моторима веће предности од ротационих мотора: веће стопе убрзања/успоравања; прецизнија контрола позиционирања, већа крутост; већа поузданост; унутрашњи динамички потез кочења.
Екстерне додатне карактеристике: Отворени ЦНЦ систем
Машине алатке које користе отворене ЦНЦ системе се брзо развијају. Брзине комуникације тренутно доступних комуникационих система су релативно високе, што резултира појавом различитих типова отворених ЦНЦ структура. Већина отворених система комбинује отвореност стандардног рачунара са функционалношћу традиционалног ЦНЦ-а. Највећа предност овога је да чак и ако хардвер алатних машина постане застарео, отворени ЦНЦ и даље дозвољава да се његове перформансе мењају са постојећом технологијом и захтевима обраде. Друге функције се могу додати Опен ЦНЦ-у уз помоћ другог софтвера. Ова својства могу бити уско повезана са обрадом калупа, или могу имати мало везе са обрадом калупа. Типично, отворени ЦНЦ систем који се користи у продавници калупа има следеће заједничке опције функције:
Јефтине комуникације на мрежи;
Мрежни;
Функција прилагодљиве контроле;
Интерфејси за читаче бар кодова, читаче серијских бројева алата и/или системе серијских бројева палета;
Способност чувања и уређивања великог броја програма делова;
Прикупљање сачуваних информација о контроли програма;
Функција обраде датотека;
Интеграција ЦАД/ЦАМ технологије и планирање радионица;
Универзални оперативни интерфејс.
Ова последња тачка је изузетно важна. Зато што постоји све већа потражња за ЦНЦ једноставним за руковање у обради калупа. У овом концепту, најважније је да различити ЦНЦ уређаји имају исти оперативни интерфејс. Уопштено говорећи, руковаоци различитих машина алатки морају бити посебно обучени јер различите врсте машина алатки, као и машина алатки које производе различити произвођачи, користе различите ЦНЦ интерфејсе. Отворени ЦНЦ системи стварају могућност да цела радња користи исти ЦНЦ контролни интерфејс.
Сада, власници алатних машина могу дизајнирати сопствени интерфејс за ЦНЦ операције чак и ако не знају Ц језик. Поред тога, контролер отвореног система омогућава да се различити режими рада машине подесе према индивидуалним потребама. Ово омогућава оператерима, програмерима и особљу за одржавање да конфигуришу подешавања у складу са сопственим захтевима. Када су у употреби, на екрану се појављују само одређене информације које су им потребне. Усвајање ове методе може смањити непотребно приказивање страница и помоћи у поједностављењу ЦНЦ операција.
Петоосна обрада
У процесу израде сложених калупа све је распрострањенија примена петоосне обраде. Коришћењем петоосне обраде, број алата и/или алатних машина потребних за обраду дела може се смањити. Број опреме потребне за процес обраде биће минимизиран, а укупно време обраде је такође смањено. ЦНЦ уређаји постају све способнији, што омогућава произвођачима ЦНЦ-а да понуде више функција са пет оса.
Функције које су раније биле доступне само у врхунским ЦНЦ сада се такође користе у производима средњег опсега. За оне произвођаче који никада нису користили технологију обраде са пет оса, примена ових карактеристика олакшава обраду пет оса. Примена тренутне ЦНЦ технологије на машинску обраду са пет оса даје петооној машинској обради следеће предности:
Смањите потребу за посебним алатима;
Омогућава подешавање офсета алата након завршетка програма обраде;
Подржати дизајн универзалних програма тако да се програми који су накнадно обрађени могу користити наизменично између различитих машина алатки;
Побољшати квалитет завршне обраде;
Може се користити за машине алатке са различитим структурама, тако да није потребно у програму назначити да ли се вретено или радни предмет ротира око централне тачке. Јер ово ће бити решено параметрима ЦНЦ-а.
Можемо користити пример компензације глодала за глодало да илуструјемо зашто је петоосни посебно погодан за обраду калупа. Да би прецизно компензовао помак сферног глодала када се део и алат ротирају око централне осе осовине, ЦНЦ мора бити у стању да динамички подеси износ компензације алата у смеру Кс, И и З. Обезбеђивање континуитета контактних тачака резања алата је корисно за побољшање квалитета завршне обраде.
Поред тога, петоосни ЦНЦ користи укључују карактеристике које се односе на ротацију алата око вретена, карактеристике које се односе на ротацију дела око вретена и карактеристике које омогућавају оператеру да ручно промени вектор алата.
Када се централна оса алата користи као оса ротације, оригинални помак дужине алата у правцу З-осе ће бити подељен на компоненте у правцима Кс, И и З. Поред тога, оригинално померање пречника алата у правцима Кс и И осе је такође подељено на три компоненте у правцима Кс, И и З осе. Пошто у инжењерингу сечења, алат може да врши помаке дуж правца осе ротације, сви ови помаци морају бити динамички ажурирани да би се узела у обзир стално мењање оријентације алата.
Још једна ЦНЦ функција под називом "програмирање централне тачке алата" омогућава програмерима да дефинишу путању и брзину централне тачке алата. ЦНЦ обезбеђује да се алат креће према програму преко команди у смеру осе ротације и линеарне осе. Ова карактеристика спречава да се средишња тачка алата промени са променом алата. Ово такође значи да се код петоосне обраде помак алата може директно унети као код обраде са три осе, а може се објаснити и кроз други пост-програм. Промена дужине алата. Ова карактеристика ротирања вретена да би се остварила оса кретања поједностављује накнадну обраду програмирања алата.
Користећи исту функцију, машина алатка такође може да постигне ротационо кретање ротацијом радног предмета око централне осовине окретања. Новоразвијени ЦНЦ може динамички да подешава фиксне помаке и ротирајуће координатне осе како би одговарао кретању дела. Када оператери користе ручне методе за постизање спорог помака алатних машина, ЦНЦ систем такође игра важну улогу. Новоразвијени ЦНЦ систем такође омогућава оси да се полако креће у правцу вектора алата, а такође омогућава промену смера вектора врха алата без промене положаја врха алата (погледајте илустрацију изнад).
Ове функције омогућавају оператерима да лако користе 3+2 метод програмирања који се тренутно широко користи у индустрији калупа када користе алатне машине са пет оса. Међутим, како се нове могућности машинске обраде са пет оса постепено развијају и прихватају, праве машине за обраду калупа са пет оса могу постати све чешће.
