Il sistema CNC è uno degli sviluppi più importanti nell'ingegneria industriale. Ad alto livello, un sistema CNC è responsabile della gestione del movimento e della velocità delle macchine utensili utilizzate nei processi quotidiani. Sono disponibili in una varietà di tipi con funzioni diverse, ognuno con il proprio set di casi d'uso.
Prima di acquistare un sistema CNC per la tua attività, è importante conoscere i diversi tipi e ciò che li distingue. Continua a leggere per saperne di più sui sistemi CNC.
Struttura di una macchina CNC
CNC è l'acronimo di Computer Numerical Control. Indipendentemente dal tipo e dall'uso per cui vengono utilizzate, le macchine CNC hanno generalmente una struttura standardizzata simile. Ecco i componenti standard di una macchina CNC che dovresti conoscere.
1. I dispositivi di input vengono utilizzati per immettere le operazioni eseguite dalla macchina CNC. Più comunemente, le aziende utilizzano tre diversi dispositivi di input: lettore di nastro perforato, lettore di nastro magnetico e computer tramite comunicazione RS-232-C. Questo è soggetto a variazioni a seconda delle esigenze specifiche di ciascuna impresa.
2. L'unità di controllo della macchina o MCY è indicata come il "cuore" della macchina, un'etichetta molto adatta al suo scopo. Questo perché il MCY è responsabile di tutte le attività di controllo dimostrate dalla macchina. In generale, il MCY fornisce le seguenti funzioni:
- Leggere le informazioni codificate che vengono alimentate attraverso l'input.
- Decodificare le informazioni codificate.
- Implementare tecniche complesse, come la tecnica di interpolazione utilizzata per generare comandi di movimento degli assi.
- Ricevi segnali di feedback per la posizione e la velocità di ciascun asse di azionamento.
- Implementa le funzioni di controllo ausiliarie, inclusi refrigerante, accensione e spegnimento del mandrino, cambio utensile e altro ancora.
3. Le macchine utensili sono una componente essenziale dei toolkit per CNC. Queste macchine utensili sono controllate sugli assi X e Y, mentre il mandrino è controllato sull'asse Z.
4. Il sistema di azionamento comprende circuiti amplificatori, motori di azionamento e viti a ricircolo di sfere.
5. I sistemi di feedback agiscono come trasduttori o sensori utilizzati per effettuare misurazioni accurate. Questi trasduttori includono movimenti basati sulla posizione e sulla velocità e sono dedicati al monitoraggio continuo della posizione e della velocità degli utensili da taglio.
6. L'unità display mostra tutti i dati ei comandi richiesti che vengono immessi nel sistema di controllo.
Diversi tipi di sistemi CNC
Una grande quantità di ricerca e sviluppo è stata dedicata ai sistemi CNC sin dalla loro invenzione negli anni '1950. Ciò ha portato al suo uso diffuso in una vasta gamma di settori, nonché allo sviluppo di molti tipi diversi. I tipi di macchine CNC variano nelle funzioni generali o nella direzione di lavoro.
Oggigiorno, gli ingegneri industriali possono scegliere tra un'ampia varietà di sistemi CNC. Ecco alcuni dei più popolari oggi sul mercato.
1. Sistemi CNC di tipo Motion
I sistemi CNC di tipo Motion sono classificati in due tipi principali:
- Sistemi di controllo del contorno
Le macchine utensili lavorano in un percorso continuo dove si concentrano sul taglio del materiale loro presentato seguendone il contorno. Le macchine comuni che utilizzano i sistemi di contornatura includono fresatrici CNC, torni e fresatrici.
Le contornatrici funzionano attraverso il movimento simulato dell'utensile e delle posizioni di lavoro. Le posizioni sia della macchina che del prodotto sono controllate dal sistema di controllo.
- Sistemi di controllo punto a punto
Con i sistemi di controllo punto a punto, sia il pezzo che l'utensile sono mantenuti in una posizione fissa mentre l'utensile svolge il suo lavoro richiesto. Le macchine che in genere funzionano tramite meccanismi punto a punto includono perforatrici, maschiatrici, alesatrici e altro ancora.
Non spostando i pezzi inutilmente durante il processo di lavoro, queste macchine garantiscono un completamento sicuro e corretto del lavoro e riducono notevolmente il margine di errore.
2. Sistemi CNC di controllo del ciclo
I sistemi CNC di controllo del ciclo si dividono in due categorie in base al sistema di ciclo coinvolto nella procedura.
- Sistemi a circuito chiuso
Questo tipo di sistema CNC funziona attraverso un processo in cui il feedback viene inviato dal sistema di controllo all'ingresso programmato, da cui il nome "sistema a circuito chiuso". Nel caso di un sistema CNC funzionante sotto il servomeccanismo, il feedback può essere eventualmente misurato tramite sistemi analogici o digitali.
I sistemi a circuito chiuso forniscono elevati livelli di potenza e precisione grazie alle loro estese capacità di routing e monitoraggio.
- Sistemi ad anello aperto
In un sistema ad anello aperto, le istruzioni vengono inviate al controller tramite il dispositivo di input. Il controller converte quindi le istruzioni in segnali e invia i segnali ai servoamplificatori, che a loro volta alimentano i motori.
3. Sistemi CNC di tipo assi
Questa sezione descrive i tipi di sistemi CNC classificati in base al numero di assi. La principale differenza tra questi sistemi di controllo è il numero di assi. Tuttavia, questa differenza crea un notevole cambiamento nel modo in cui la macchina CNC è adatta alla tua attività.
In generale, il numero di assi nella tua macchina CNC riflette direttamente le tue esigenze e aspettative per il tuo sistema CNC. Questo è soggetto a grandi gradi di variazione con ogni processo.
- Sistema di controllo a due assi
Le macchine consentono di accedere solo a due assi. Un buon esempio sarebbe il tornio, dove il lavoro viene svolto solo sugli assi X e Y.
- Sistema di controllo a due assi e mezzo
Le macchine hanno tre assi. Tuttavia, i tre assi non possono muoversi contemporaneamente. In un sistema di controllo a due assi e mezzo, gli assi X e Y funzionano per primi e il terzo asse ha effetto in seguito.
- Sistema di controllo a tre assi
Come suggerisce il nome, le macchine lavorano con tre assi: l'asse X, l'asse Y e l'asse Z. I tre assi lavorano contemporaneamente con elevati livelli di accuratezza e precisione. Tuttavia, i sistemi di controllo a tre assi sono limitati a lavori semplici e applicazioni dirette.
- Sistema di controllo a quattro assi
Oltre ai tre assi comuni X, Y e Z, nel processo viene utilizzato un ulteriore asse di rotazione noto come asse B. I sistemi di controllo a quattro assi funzionano sia per una macchina verticale che orizzontale.
- Sistema di controllo a cinque assi
Contrariamente a quanto suggerisce il nome, i sistemi di controllo a cinque assi sono macchine a tre assi con assi di rotazione aggiuntivi nelle direzioni Y e Z. Questi due assi aggiuntivi sono anche chiamati assi A e B. Grazie a questi assi aggiuntivi, i sistemi di controllo a cinque assi hanno un migliore accesso a sottosquadri e tasche profonde.
Conclusione
Ci sono solo alcune cose di base ma molto importanti da tenere a mente quando si sceglie un sistema CNC. La scelta di un sistema CNC appropriato per la tua azienda può influire in modo significativo sulla produttività complessiva e sull'efficienza del lavoro nelle operazioni quotidiane. Assicurati di dedicare una buona quantità di tempo alla ricerca di diversi tipi di macchine e dispositivi CNC prima di decidere quale acquistare.
Fonte da Accurl.
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