數控:定義您的系統

在本文中了解有關 數控,其係統的重要定義以及它們可以提供的應用程序,在本文中,您將以具體而簡單的方式了解它所涉及的所有過程。

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數控

它是一種通過存儲介質上的編程命令來管理機器的自動化方法。

第一台數字遙控機器是由工程師 John T. Parsons 在 1940 年代和 1950 年代製造的,它是在現有機器的基礎上改進電機的,其數量與穿孔卡片顯微鏡上給出的指令手動相關。

這些早期的伺服機構在模擬和數字設備的幫助下迅速發展。 處理器的廉價和小型化,在各種工具中廣泛使用了數字電子技術,從而產生了數字十進制控制、計算機數字控制的名稱,以將它們與沒有計算機的機器相提並論。

這種方法徹底改變了行業,所以如果用這種表達方式來指代計算機沒有的這類主題,這要歸功於更便宜的微處理器和簡化的機器編程。

操作原理

該過程基於通過由計算機執行的計算機程序來監測機器相對於設備坐標杆的運動。 對於車床,工件位移必須在兩個坐標軸上控制:X軸用於車架的縱向位移,Z軸用於塔的橫向位移。

對於銑床,Y軸對應的垂直位移也是受控的,為此,車床和轉塔位移機構都安裝了伺服電機,而車床則是台式機,銑床取決於機器的能力,它不能僅限於三個軸。

應用

它可用於對金屬、細木工、木工、塑料、電子印刷電路等進行建模。 CNC系統在機床上的應用是一種提高性能的工具,同時可以實現傳統機床難以完成的成形操作,例如在保持高度尺寸精度的同時實現球面。

最後,使用 計算機數字控制 通過降低許多機器的製造成本和提高質量,它對生產成本產生了有益的影響。

CNC 的使用通過降低許多機器的建造成本、保持或提高它們的質量來對生產成本產生有益的衝擊。

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數控編程

這種類型的編程使用兩種方法:

手動編程

在這個項目中,零件完全通過只有操作員才能進行的推理和計算來編寫,加工項目包含了零件加工所需的所有數據。

由於各廠家使用自己的NC程序,NC程序的啟動特點是程序代碼開發混亂。 隨後,只要程序類型相同,需要對程序代碼進行標準化,是同一個程序在不同機器上使用的必要條件。

自動編程

當我們談論編程時,我們談論的是當數據由進行零件編程的人提供時計算機會做什麼,它以一種稱為 APT 的交換語言出現,然後將被翻譯成適合每種語言的語言由後處理器,機器語言。

精確

這些機器的軸通常由步進電機驅動,將 360 度旋轉分為這些步驟的 200 步。 因此,軸的精度將由移動主軸的節距給定。 在這種情況下,步數為200,刀具的旋轉位置,例如:如果將1mm節距的X軸主軸分成200步電機,機床可提供0,005mm的精度在這個軸上。

數控(CNC)前後

自 60 世紀初以來,爆炸性的工業擴張和機動機械的大量使用要求不斷尋求更高效的流程。 直到大約 65-XNUMX 年前,工業任務所需的密集勞動力不僅需要龐大的工人團隊,而且影響質量、精度和可重複性,增加成本並減少產量。

我們可以通過一個簡單的例子看出它到什麼程度。 例如,許多在機械車間工作的人都熟悉一種最簡單的製造操作,甚至可以用手鑽在金屬板上鑽孔。

為此,操作員必須執行多項任務:將板放在鑽台上,將鑽頭放入卡盤並將其固定在主軸上,通過更換皮帶輪選擇速度,啟動主軸並操作槓桿或進給滾輪. 紙張導孔到要處理的紙張。

現在想像一下在工業環境中運行這樣一個過程的可行性,在那裡必須在盡可能短的時間內以最低的成本和最高的生產質量在數百張紙上打上數百個孔。

這就是1950年代數控(NC)概念被引入美國銑床的方式,銑床使用真空閥和打孔卡技術來加載數據。

早在 1960 年代,真空管就被晶體管所取代,直到 1970 年代計算機的出現為我們現在所說的真空技術奠定了明確的基礎。 數控 通過計算機(CNC)。

這些芯片徹底改變了整個數控領域,實現了功能的集成,作為高級編程、刀具路徑圖形表示和網絡循環的補充。

這些芯片在監控領域引起了轟動,並註意到功能的統一,例如高級編程輔助、對象路徑的圖形表示、子程序和固定循環、通信和網絡。

90年代,知識普及 計算機數字控制,這使我們能夠對其進行個性化,並結合我們自己的知識、交互式圖形技術以及與變速器的數字通信以及機器的許多其他非常具體的優勢。

90年代初引入開放式CNC知識,可定制並結合自身知識、交互式圖形規劃、與驅動器的數字通信等諸多優勢,為我們提供了重要的監控機械解決方案。

數控機床是如何工作的?

這基本上控制機器並以代碼形式從計算機接收命令,並通過其自身的軟件將其轉換為電信號以啟動發動機。 一旦啟動傳動系統,數控機床的軸就需要產生製造過程所需的運動。

如果繼續以工業鑽為例,這些軸會將刀具放在要加工的孔上(兩個軸)並執行操作(第三個軸),軸以字母命名,最常見的線性軸名稱是X、Y 和 Z,而最常見的旋轉軸名稱是 A、B 和 C,兩種系統可用於運動控制。 兩個系統可以獨立工作,也可以相互組合工作:

絕對值,其中放置點的坐標是指這些起點的坐標,使用變量 X(最終直徑的測量值)和 Z(在平行於螺桿旋轉軸的方向上測量)。

增量值,其中位置標記坐標參考當前標記,使用變量 U(徑向距離)和 W(在平行於主軸旋轉軸的方向上測量)。

數控

可編程配件

如果只有運動控制,CNC機器就沒用了,幾乎所有機器都可以用其他方式編程,這就是為什麼我們必須考慮到機器與其相應的可編程附件直接相關,因此任何需要的功能都可以在數控機床上編程。 因此,例如,加工中心將至少具有以下特定的可編程功能:

帶有自動換刀裝置的加工中心可以在一個便攜式盒子中容納許多不同的刀具。 如有需要,可將最需要的快速放置在主軸上進行相應的加工。

主軸轉速和激活:您可以簡單地詳細說明主軸轉速(以rpm為單位),主軸不僅可以順時針或逆時針轉動,還可以停止。

製冷劑:這是許多需要製冷劑潤滑和冷卻設備的操作所必需的,它可以在工作過程中激活和停用。

數控

數控程序

該程序基於一個序列列表,其中包含要執行的指令,這些指示稱為 cnc 程序,其中必須包含加工零件的所有必需信息。

CNC程序用G和M低級語言編寫,已通過ISO 6983(國際標準化組織)和EIA(電子工業聯盟)RS 274標準化,由通用指令(G代碼)等組成(代碼 M)。

程序提供了由塊組成的語句格式,以字母N開頭,如下圖所示,其中每個動作或動作按順序執行,每個塊都有編號,一般包含一個命令。

有的代碼規定了所涉及設備的運動功能(例如,快速前進、徑向前進、暫停、循環),而其他代碼則描述了加工零件所需的其他功能,但與設備的運動不對應(例如,主軸啟停、換刀、冷卻液、程序停止)。

數控控制器

這個關鍵部件解釋CNC計劃並按順序處理一系列項目,在讀取程序時,檢查員激活相應的機器功能,驅動軸運動,一般按照程序中給出的指令進行。

還有其他用途是:

  • 如果檢測到錯誤,請修改(編輯)程序。
  • 執行特殊驗證功能(例如,空閒)以確認 CNC 程序的準確性。
  • 指定某些重要的操作員輸入,例如刀具長度值。

凸輪程序

在這篇文章中,我們提到了當由於缺乏操作員知識或複雜的應用程序而難以編寫 CNC 程序時,項目(計算機輔助製造)的重要性,在許多情況下,CAM 程序可以與計算機輔助設計 (CAD) 結合使用.

操作者只指示要執行的加工動作,計劃自動生成程序。 這消除了重新定義計劃工作片段分佈的要求。

數控系統

當項目推進時(手動或通過程序),它必須在控制器中進行,為此使用數控分配系統(DNC)。

該系統是一台與一台或多台數控機床聯網的計算機,傳統上,程序的傳輸是使用基本的串行通信協議(RS-232C)進行的。 然而,科學已經轉向為當今的控制器提供更強大的通信能力,以便它們可以以更傳統的方式(例如,通過以太網)聯網。

CNC技術提供的工作機會

隨著這些機器的發展,訓練有素的人員運行它們的嚴重貧困令人驚訝,這樣一來,這是一個有前途的領域,其中薪水相當高,也可以發展成功的職業。 對於在數控機床領域尋找機會的人來說,以下是最令人興奮的工作。

CNC的優勢

提高生產力和減少生產時間具有優勢,機器和工具還為您的組織提供了各種其他優勢,例如:

  • 更高的性能和更低的成本。
  • 更高的精度和更好的產品質量。
  • 提高操作人員的安全水平。
  • 有足夠的靈活性來處理基本和/或複雜的產品。
  • 一名操作員可以同時操作多台機器。
  • 減少操作週期時間。
  • 多種編程語言。
  • 控制和標準化您的產品。
  • 更高的操作精度。

何時使用 CNC

關於什麼時候使用MHCN? 決策通常是基於生產和盈利能力分析來解決的; 然而,在我們的不發達國家,通常有一種慣性因素阻止企業家進行技術飛躍,以至於人們有動力使用這些技術,金融和生產替代方案將有助於提高此類投資的盈利能力。

另一方面,一旦在此過程中,公司將迅速轉移技術,提高技術水平。 這樣的現象並不少見,在我國,尤其是巴拿馬,在消費者層面已經發生過多次。

值得一提的是,技術進步使人類成為技術的大消費者,這就是我們使用技術的方面的原因,例如:Hi-Fi、汽車、通信設備和計算機。 那麼為什麼要持懷疑態度呢? 我們認為我們無法根據我們的業務經驗調整新的生產技術。

現在我們來看看在生產數量上如何使用或不使用CNC:

  • 當你有高性能時。
  • 同一篇文章的製作頻率不是很高。
  • 當文章的複雜度不是很高時。
  • 通過交換一個項目或提供多個模型。

共性

當前的環境充滿了期待和不確定性,這在很大程度上是由於當前技術的快速變化,因為這些不允許它被完全吸收,使其變得困難。 盡力而為,訂單也有快速的經濟和政治變化,在我們這樣的社會(發展中國家)中,防止出現針對我們最基本問題的本地或專有解決方案。

在所有這些變化中,最有影響力的無疑是製定開放市場和全球化的新世界政策。 所有這一切都在談論自由競爭,因此有必要調整我們的行業,以便迎接明年的挑戰。

對此的替代方案是行業,引入了自動化元素,但必須以最合適的方式進行,以便它可以被吸收。 適時逐步採用新技術; 這一切都不會被遺忘,投資回報和生產能力的因素。

自動化復興的重要元素之一,是計算機數控機床,它提供了必須仔細考慮的其他重要優點,這就是本文的目的。

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