Maszyna współrzędnościowa: opis

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Maszyna współrzędnych może mieć 3 lub więcej osi. W najprostszym przypadku jest to ruch poziomy, pionowy i obrotowy. Systemy 5-osiowe to optymalne rozwiązanie, pozwalające na obróbkę najbardziej skomplikowanych produktów. Mechanizmy przechyłu lub obrotu można dodać do istniejących osi w celu uzyskania bardziej specjalistycznych zastosowań.

Przypisanie systemów wieloosiowych

Maszyna współrzędnościowa posiada niezależne osie, które jednocześnie orientują narzędzie i część względem niego. Dodatkowe osie obejmują zespół przeciwwrzecionowy, obrót stołu, mechanizmy do rozładunku i załadunku detali. Kontrolowane przez sterowniki maszyny.

Maszyna współrzędnościowa ma taką nazwę ze względu na dokładność wykonywania otworów na powierzchni przedmiotu obrabianego wzdłuż dowolnej osi układu. Z reguły stół porusza się w dwóch współrzędnych, a narzędzie porusza się pionowo w trzeciej. Dodajmy możliwość obracania samej części i zmiany nachylonej powierzchni.

Maszyna współrzędnościowa wyposażona jest w dwie dodatkowe osie, które poruszają samo narzędzie w układzie dwóch współrzędnych, co pozwala na wykonanie nawet najbardziej skomplikowanych rowków i otworów.

Klasyczne symbole

Wszystkie maszyny CNC próbują produkować ze standardowymi nazwami osi. Producent może jednak według własnego uznania zmienić oznaczenie literowe. Tak się złożyło, że ruch poziomy kojarzy się z łacińską literą X, Y częściej pełni rolę rzutu pionowego, ale w układach 5-współrzędnych ta oś jest drugim kierunkiem ruchu stołu.

Poruszanie się w pionie iw kierunku ruchu narzędzia do detalu jest oznaczone łacińską literą Z. Ponadto wzrost liczby pozycji następuje w kierunku od przedmiotu obrabianego. Oś C częściej określana jest jako ruch obrotowy, częściej to oznaczenie stosuje się do obróbki cylindrycznej.

Dodatkowe osie są przypisane zgodnie z kontynuacją alfabetu. Jednak tarcza obrotowa narzędzia ma przypisaną literę A. Przeciwwrzeciono jest określane jako litera E. Dalsze nazwy wybiera producent maszyny zgodnie ze swoimi preferencjami.

Różnorodność opcji osi

Frezarka współrzędnościowa staje się droższa z każdą dodaną osią. Przesuwanie samego narzędzia wzdłuż dwóch współrzędnych daje duże możliwości cięcia w trudno dostępnych miejscach. Jednak musi to być uzasadnione technologicznie.

Często dodanie rotacji samego narzędzia zmniejsza wytrzymałość całej konstrukcji i takie systemy stają się mniej trwałe. Im mniej połączeń kinematycznych, tym bardziej jest niezawodnymaszyna i jest w stanie przetwarzać twardsze materiały. Bardziej racjonalnym rozwiązaniem byłoby nie uzupełnianie rotacji narzędzia, ale wybór modeli ze stołem obrotowym.

Ostatnia wersja maszyny obraca większą jednostkę, ale ten model będzie bez wątpienia droższy. Jednak ważną cechą wytaczarki współrzędnościowej pozostają: sztywność konstrukcji i niezawodność. Ten parametr zmniejsza się podczas przetwarzania części na wagę przekraczającą normalne dopuszczalne parametry.

Możliwości wieloosiowe

Wiertarka współrzędnościowa pozwala uzyskać złożone części:

• Bossy, nieregularne otwory.
• Powierzchnie kształtowe, produkty do ciała.
• Koła zębate, koła zębate, wirniki, wirniki.
• Żeberka usztywniające są łatwe w obróbce.
• Otwory w dowolnym rzucie pod różnymi kątami, rowki, gwinty.
• Wszystkie złożone części wymagające obróbki krzywoliniowej.
• W jednym cyklu można obrabiać całą powierzchnię przedmiotu.

Ostatnio stoły próżniowe są szeroko stosowane do przytrzymywania obrabianego przedmiotu poprzez zasysanie powietrza. Klasyczne łączniki nie są już używane, co skraca czas demontażu i montażu nowego elementu.

Kompletny proces produkcji

Frezarka CNC działa zgodnie ze standardowym algorytmem. Najpierw tworzony jest model przyszłej części na papierze lub komputerze osobistym. Następuje przeniesienie wymiarów i konturów przez aplikację w rozumianą maszynowo formę grafiki wektorowej. Zestawy programatorakierunek ruchu narzędzia, wstawia przerwy technologiczne. Wybiera typ narzędzia, prędkość obróbki, dokładność pozycjonowania osi obrotowych.

Po przekształceniu modelu w kody maszynowe maszyna jest gotowa do wycięcia części. Ale wcześniej następuje debugowanie programu. Najpierw wykonywana jest obróbka 3D ruchów i kontrola wyniku. Następnie przy ograniczonym posuwie uruchamiany jest cykl automatyzacji bez obracania zespołu głównego - wrzeciona. Jeśli wszystko idzie gładko i bez odchyleń trajektorii ruchu, wówczas rozpoczyna się cięcie części.

Należy pamiętać, że żadna maszyna CNC nie może być fizycznie zabezpieczona przed ignorancją. W najlepszym przypadku producenci zapewniają miękkie sprzęgła zabezpieczające przed uszkodzeniami mechanicznymi. Ale nawet tak mała awaria może prowadzić do długiego przestoju sprzętu. Dlatego wszystkie liczby wprowadzone do programu przetwarzania muszą być znaczące i obliczone. Działają podobnie przy dodawaniu korektorów zużycia narzędzia i kompensacji luzu.

Narzędzia do tworzenia programów i eksportu do maszyny

Maszyna współrzędnościowa, podobnie jak konwencjonalna, ma pamięć wewnętrzną i zestaw standardowych interfejsów, które umożliwiają „uzupełnianie” programów sterujących za pomocą złączy: USB, COM, karta Flash, Ethernet, metody bezprzewodowe. Wszystkie powyższe metody nagrywania programów są opcjami i obciążają koszt sprzętu. W najprostszym przypadku maszyną można sterować za pomocą starego komputera za pomocą zainstalowanej płyty sterującej i odpowiedniegoAplikacje. Ta implementacja jest najbardziej dostępna, ale do zorganizowania poprawnej pracy wszystkich węzłów wymagana jest znaczna wiedza z zakresu budowy obrabiarek.

Aplikacje CAD/CAM służą do tworzenia kodów sterujących. Ich wybór jest ogromny, dostępne są również bezpłatne opcje wiodących producentów obrabiarek. Jednak przy seryjnej produkcji części potrzebny jest cały zespół pracowników, składający się z projektanta, programisty, technologa regulacji i mechanika. Jak pokazała praktyka, jedna osoba nie będzie w stanie jednocześnie zaangażować się w zautomatyzowany cykl i wprowadzać ulepszenia w bieżącym procesie przetwarzania. Przy pomocy aplikacji taka możliwość częściowo się pojawiła, ale jak dotąd nie ma uniwersalnego środka wykluczającego udział człowieka w obliczeniach parametrów produktu końcowego.

Wyłączenie technologiczne

Przerwy w obróbce części są wymagane w celu usunięcia nagromadzonego chłodziwa i wiórów ze strefy skrawania, w celu kontroli parametrów i zewnętrznej kontroli integralności narzędzia. Są również potrzebne do intensywnej obróbki, gdy schłodzenie nagrzanych części przedmiotu obrabianego wymaga czasu.

Programator automatycznego zatrzymania przyczynia się do potwierdzenia przez operatora działania. W ten sposób monitorowana jest obecność pracownika w pobliżu maszyny podczas pracy. Dodatkowo wprowadzana jest przerwa w celu kontroli niezawodności chwytaków podczas rozładunku lub po załadowaniu przedmiotu.

Zakres zastosowania

Maszyny wieloosiowe są poszukiwane przez prawie każdegoproducent wyrobów metalowych, mebli, tworzyw sztucznych, wyrobów unikatowych. Największa liczba układów współrzędnych występuje w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym, kosmicznym. Również takie maszyny można zobaczyć na stanowiskach do cięcia materiałów arkuszowych.

Pionowe centra wieloosiowe są mobilne i łatwe do ustawienia na płaskim terenie w nowej lokalizacji. Producenci stawiają możliwość modernizacji sprzętu poprzez dodanie odpowiednio osi, konieczne jest zwiększenie pamięci, liczby wejść na płytach interfejsu. Z centrum 3-osiowego można łatwo uzyskać systemy 5- lub 6-osiowe.

Odmiany samochodów

Systemy wieloosiowe są używane nie tylko do wykonywania otworów i obróbki metali. Kontrola współrzędnych może być realizowana w następujących celach:

• Na podobnej zasadzie zbudowana jest szlifierka współrzędnościowa.
• System drukowania PCB może mieć podobną strukturę.
• Automatyczne malowanie samochodów i innych części.
• Wypełnianie formularzy różnymi materiałami odbywa się zgodnie z siatką współrzędnych.

W oparciu o gotową maszynę istnieje wiele rozwiązań dla wąskich zadań w produkcji. Specjaliści z firm produkcyjnych są w stanie zmodyfikować niektóre modele i wyposażyć je w roboty, kompresy do mocowania części lub wykonać bardziej złożony projekt.