O sistema CNC é um dos desenvolvimentos mais importantes da engenharia industrial. Em alto nível, um sistema CNC é responsável por gerenciar o movimento e a velocidade das máquinas-ferramentas usadas nos processos cotidianos. Eles vêm em uma variedade de tipos com funções diferentes, cada um com seu próprio conjunto de casos de uso.
Antes de sair para comprar um sistema CNC para o seu negócio, é importante conhecer os diferentes tipos e o que diferencia cada um deles. Continue lendo para saber tudo sobre sistemas CNC.
Estrutura de uma máquina CNC
CNC é um acrônimo para Controle Numérico Computadorizado. Independentemente de seus tipos e para que são usadas, as máquinas CNC geralmente têm uma estrutura padronizada semelhante. Aqui estão os componentes padrão de uma máquina CNC que você deve conhecer.
1. Os dispositivos de entrada são usados para inserir as operações que são executadas pela máquina CNC. Mais comumente, as empresas usam três dispositivos de entrada diferentes: leitor de fita perfurada, leitor de fita magnética e computador via comunicação RS-232-C. Isso está sujeito a variações dependendo dos requisitos específicos de cada empresa.
2. A unidade de controle da máquina ou o MCY é referido como o “coração” da máquina – um rótulo muito adequado para sua finalidade. Isso porque o MCY é responsável por todas as atividades de controle demonstradas pela máquina. Geralmente, o MCY fornece as seguintes funções:
- Ler informações codificadas que são alimentadas através da entrada.
- Decodifique as informações codificadas.
- Implemente técnicas complexas, como a técnica de interpolação usada para gerar comandos de movimento de eixo.
- Receba sinais de feedback para a posição e velocidade de cada eixo de acionamento.
- Implemente funções de controle auxiliares, incluindo refrigeração, ativação e desativação do fuso, troca de ferramentas e muito mais.
3. As máquinas-ferramentas são um componente essencial dos kits de ferramentas para CNC. Essas máquinas-ferramentas são controladas nos eixos X e Y, enquanto o fuso é controlado no eixo Z.
4. O sistema de acionamento inclui circuitos amplificadores, motores de acionamento e fusos de esferas.
5. Os sistemas de feedback atuam como transdutores ou sensores que são usados para fazer medições precisas. Esses transdutores incluem movimentos baseados em posição e baseados em velocidade e são dedicados a monitorar continuamente a posição e a velocidade das ferramentas de corte.
6. A unidade de exibição mostra todos os dados e comandos necessários que estão sendo alimentados no sistema de controle.
Diferentes tipos de sistemas CNC
Uma grande quantidade de pesquisa e desenvolvimento foi colocada em sistemas CNC desde sua invenção na década de 1950. Isso levou ao seu uso generalizado em uma ampla gama de indústrias, bem como ao desenvolvimento de muitos tipos diferentes. Os tipos de máquinas CNC variam nas funções gerais ou na direção do trabalho.
Atualmente, os engenheiros industriais podem escolher entre uma ampla variedade de sistemas CNC. Aqui estão alguns dos mais populares no mercado hoje.
1. Sistemas CNC do tipo movimento
Os sistemas CNC do tipo movimento são categorizados em dois tipos principais:
- Sistemas de controle de contorno
As máquinas-ferramentas trabalham em um caminho contínuo onde se concentram em cortar o material que lhes é apresentado seguindo seu contorno. Máquinas comuns que usam sistemas de contorno incluem fresadoras CNC, tornos e fresadoras.
As máquinas de contorno funcionam através do movimento simulado da ferramenta e das posições de trabalho. As posições da máquina e do produto são controladas pelo sistema de controle.
- Sistemas de controle ponto a ponto
Com sistemas de controle ponto a ponto, tanto a peça de trabalho quanto a ferramenta são mantidas em uma posição fixa enquanto a ferramenta executa seu trabalho necessário. As máquinas que normalmente funcionam por meio de mecanismos ponto a ponto incluem furadeiras, rosqueadeiras, mandriladoras e muito mais.
Ao não mover as peças desnecessariamente durante o processo de trabalho, essas máquinas garantem a conclusão segura e adequada do trabalho e minimizam significativamente a margem de erro.
2. Sistemas CNC de controle de loop
Os sistemas CNC de controle de loop se ramificam em duas categorias com base no sistema de loop envolvido no procedimento.
- Sistemas de circuito fechado
Este tipo de sistema CNC funciona através de um processo no qual o feedback é enviado do sistema de controle para a entrada programada, daí o nome “sistema de malha fechada”. No caso de um sistema CNC trabalhando sob o servomecanismo, o feedback pode ser medido através de sistemas analógicos ou digitais.
Os sistemas de circuito fechado fornecem altos níveis de potência e precisão graças aos seus amplos recursos de roteamento e monitoramento.
- Sistemas de malha aberta
Em um sistema de malha aberta, as instruções são enviadas ao controlador por meio do dispositivo de entrada. O controlador então converte as instruções em sinais e envia os sinais para os servo amplificadores, que por sua vez alimentam os motores.
3. Sistemas CNC tipo eixo
Esta seção descreve os tipos de sistemas CNC que são classificados com base no número de eixos. A principal diferença entre esses sistemas de controle é o número de eixos. No entanto, essa diferença cria uma mudança notável na adequação da máquina CNC ao seu negócio.
Em geral, o número de eixos em sua máquina CNC é um reflexo direto de seus requisitos e expectativas para seu sistema CNC. Isso está sujeito a grandes graus de variação com cada processo.
- Sistema de controle de dois eixos
As máquinas permitem acessar apenas dois eixos. Um bom exemplo seria o máquina de torno, onde o trabalho é feito apenas nos eixos X e Y.
- Sistema de controle de dois eixos e meio
As máquinas têm três eixos. No entanto, os três eixos não podem se mover simultaneamente. Em um sistema de controle de dois eixos e meio, os eixos X e Y operam primeiro e o terceiro eixo entra em vigor depois.
- Sistema de controle de três eixos
Como o nome sugere, as máquinas trabalham com três eixos: o eixo X, o eixo Y e o eixo Z. Os três eixos trabalham simultaneamente com altos níveis de exatidão e precisão. No entanto, os sistemas de controle de três eixos são limitados a trabalhos simples e aplicações diretas.
- Sistema de controle de quatro eixos
Além dos três eixos comuns X, Y e Z, um eixo de rotação adicional conhecido como eixo B é usado no processo. Os sistemas de controle de quatro eixos funcionam para uma máquina vertical ou horizontal.
- Sistema de controle de cinco eixos
Ao contrário do que o nome sugere, os sistemas de controle de cinco eixos são máquinas de três eixos com eixos rotacionais adicionais nas direções Y e Z. Esses dois eixos adicionais também são chamados de eixos A e B. Devido a esses eixos adicionais, os sistemas de controle de cinco eixos melhoraram o acesso a rebaixos e bolsões profundos.
Conclusão
Existem apenas algumas coisas básicas, mas muito importantes, a serem lembradas ao escolher um sistema CNC. Escolher um sistema CNC apropriado para o seu negócio pode afetar significativamente sua produtividade geral e eficiência de trabalho em suas operações diárias. Certifique-se de gastar uma boa quantidade de tempo pesquisando diferentes tipos de máquinas e dispositivos CNC antes de decidir qual comprar.
Retirado de Curl.
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