מערכת ה-CNC של מכונות CNC
ישנם גורמים רבים המשפיעים על תהליך של כלי עבודה מסוג CNC, וכאשר מנתחים את תהליך תהליך החריטה של חלקי העבודה, יש לקחת בחשבון את מאפייני כלי העבודה מסוג CNC. התחשבות בסדרה של גורמים כגון סידור נתיבי תהליך החלקים, בחירת כלי העבודה, בחירת כלי חיתוך והידוק החלקים. כלי עבודה שונים מסוג CNC מתאימים לתהליכים ולחלקי עבודה שונים, וכיצד לבחור כלי עבודה סביר הפך למפתח לשיפור היעילות ולהפחתת השקעות עבור ארגונים. מערכת ה-CNC של כלי עבודה מסוג CNC כוללת מכשיר CNC, הנעת הזנה (יחידת בקרת קצב הזנה ומנוע סרוו), הנעת ציר (יחידת בקרת מהירות ציר ומנוע ציר) ורכיבי גילוי. בעת בחירת מערכת CNC, יש לכלול את התוכן הנ"ל.
1. בחירת מכשירי CNC
(1) בחירת סוג
בחרו את מכשיר ה-CNC המתאים בהתאם לסוג מכונת ה-CNC. באופן כללי, מכשירי CNC מתאימים לסוגי עיבוד שבבי כגון חריטה, קידוח, קידוח, כרסום, השחזה, הטבעה וחיתוך פריקה חשמלית, ויש לבחור אותם בהתאם.
(2) בחירת ביצועים
הביצועים של מכשירי CNC שונים משתנים מאוד, כגון מספר צירי הבקרה כולל ציר יחיד, 2 צירים, 3 צירים, 4 צירים, 5 צירים, ואפילו יותר מ-10 או 20 צירים; ישנם 2 צירי קישור או יותר, ומהירות ההזנה המקסימלית היא 10 מטר/דקה, 15 מטר/דקה, 24 מטר/דקה, 240 מטר/דקה; הרזולוציה היא 0.01 מ"מ, 0.001 מ"מ ו-0.0001 מ"מ. אינדיקטורים אלה שונים, וגם המחירים שונים. הם צריכים להתבסס על הצרכים בפועל של המכונה. לדוגמה, עבור עיבוד שבבי כללי של חריטה, יש לבחור בקרת 2 או 4 צירים (מחזיק כלי כפול), ועבור עיבוד שבבי של חלקים שטוחים, יש לבחור בקרת קישור של 3 צירים או יותר. אל תרדפו אחר הרמה העדכנית והגבוהה ביותר, בחרו בחוכמה.
(3) בחירת פונקציות
למערכת ה-CNC של מכונות CNC יש פונקציות רבות, כולל פונקציות בסיסיות - פונקציות חיוניות של התקני CNC; פונקציית בחירה - פונקציה לבחירת המשתמשים. חלק מהפונקציות נבחרות כדי לפתור אובייקטי עיבוד שונים, חלקן כדי לשפר את איכות העיבוד, חלקן כדי להקל על התכנות, וחלקן כדי לשפר את ביצועי התפעול והתחזוקה. חלק מפונקציות הבחירה קשורות, ובחירת אפשרות זו דורשת בחירת אפשרות נוספת. לכן, הבחירה צריכה להתבסס על דרישות התכנון של המכונה. אין לבחור יותר מדי פונקציות ללא ניתוח, ולהשמיט פונקציות רלוונטיות, דבר שיפחית את הפונקציונליות של מכונת ה-CNC ויגרום להפסדים מיותרים.
ישנם שני סוגים של בקרים ניתנים לתכנות בפונקציית הבחירה: מובנים ועצמאיים. עדיף לבחור סוג פנימי, שיש לו דגמים שונים. ראשית, הבחירה צריכה להתבסס על מספר נקודות אות הקלט והפלט בין מכשיר ה-CNC לכלי המכונה. מספר הנקודות הנבחר צריך להיות מעט גבוה ממספר הנקודות בפועל, וכוס אחת עשויה לדרוש ביצועי בקרה נוספים ומשתנים. שנית, יש צורך להעריך את גודל התוכניות הרציפות ולבחור את קיבולת האחסון. גודל התוכנית גדל עם מורכבות כלי המכונה, וגם קיבולת האחסון גדלה. יש לבחור אותו באופן סביר בהתאם למצב הספציפי. ישנם גם מפרטים טכניים כגון זמן עיבוד, פונקציית הוראות, טיימר, מונה, ממסר פנימי וכו', והכמות צריכה גם לעמוד בדרישות התכנון.
(4) בחירת מחירים
מדינות שונות ויצרני מכשירי CNC מייצרים מפרטים שונים של מוצרים עם הבדלי מחירים משמעותיים. בהתבסס על בחירת סוגי הבקרה, הביצועים והפונקציות, יש לבצע ניתוח מקיף של יחס הביצועים והמחיר כדי לבחור מכשירי CNC בעלי יחסי ביצועים גבוהים יותר על מנת להפחית עלויות.
(5) בחירת שירותים טכניים
בבחירת מכשירי CNC העומדים בדרישות הטכניות, יש לקחת בחשבון גם את המוניטין של היצרן, האם הוראות השימוש במוצר ומסמכים אחרים מלאים, והאם ניתן לספק הדרכה למשתמשים על תכנות, תפעול ותחזוקה. האם קיימת מחלקת שירות טכני ייעודית המספקת חלקי חילוף לטווח ארוך ושירותי תחזוקה בזמן כדי למקסם את היתרונות הטכניים והכלכליים.
2, בחירת כונן הזנה
(1) יש לתת עדיפות לשימוש במנועי סרוו AC
מכיוון שבהשוואה למנועי DC, יש לו אינרציה של הרוטור קטנה יותר, תגובה דינמית טובה יותר, הספק יציאה גבוה יותר, מהירות גבוהה יותר, מבנה פשוט יותר, עלות נמוכה יותר וסביבת יישום בלתי מוגבלת.
(2) חישוב תנאי עומס
בחר מפרט מתאים של מנוע סרוו על ידי חישוב נכון של תנאי העומס המופעלים על ציר המנוע.
(3) בחר את יחידת בקרת המהירות המתאימה
יצרן מנוע ההזנה מספק סט מוצרים שלם עבור יחידת בקרת קצב ההזנה ומנוע הסרוו המיוצרים, כך שלאחר בחירת מנוע הסרוו, יחידת בקרת המהירות המתאימה נבחרת בהתאם למדריך המוצר.
3、בחירת הנעת ציר
(1) יש לתת עדיפות למנועי ציר מיינסטרים
מכיוון שאין לו את המגבלות של קומוטציה, מהירות גבוהה וקיבולת גדולה כמו למנועי ציר DC, יש לו טווח רחב של ויסות מהירות קבוע, רעש נמוך והוא זול. נכון לעכשיו, 85% מכלי מכונות CNC ברחבי העולם משתמשים בהנעת ציר AC.
(2) בחר את מנוע הציר לפי הצורך
① חשב את כוח החיתוך בהתבסס על מכונות שונות, והמנוע הנבחר צריך לעמוד בדרישה זו; ② בהתאם לתאוצה והאטה הנדרשים של הציר, חשב שהספק המנוע לא יעלה על הספק המוצא המרבי של המנוע; ③ במצבים בהם נדרשות התנעות ובלימה תכופות של הציר, יש לחשב את ההספק הממוצע, וערכה לא יעלה על הספק המוצא המדורג הרציף של המנוע; ④ במצבים בהם נדרשת בקרת פני שטח קבועה, סכום כוח החיתוך הנדרש לבקרת מהירות פני שטח קבועה וההספק הנדרש לתאוצה צריך להיות בטווח ההספק שהמנוע יכול לספק.
(3) בחר את יחידת בקרת מהירות הציר המתאימה
יצרן הנעת הציר מספק סט מוצרים שלם עבור יחידת בקרת מהירות הציר ומנוע הציר המיוצרים. לכן, לאחר בחירת מנוע הציר, יחידת בקרת מהירות הציר המתאימה נבחרת בהתאם למדריך המוצר.
(4) בחירת שיטת בקרה כיוונית
כאשר נדרשת שליטה כיוונית על הציר, ניתן לבחור מקודד מיקום או חיישן מגנטי בהתאם למצב בפועל של המכונה כדי להשיג שליטה כיוונית על הציר.
4、בחירת רכיבי גילוי
(1) בחר שיטת מדידה
בהתאם לתכנית בקרת המיקום של מערכת ה-CNC, התזוזה הליניארית של המכונה נמדדת באופן ישיר או עקיף, ונבחרים רכיבי גילוי ליניאריים או סיבוביים. כיום, מכונות CNC משתמשות באופן נרחב בבקרה בלולאה סגורה למחצה, תוך שימוש ברכיבי מדידת זווית סיבובית (שנאים סיבוביים, מקודדי פולסים).
(2) יש לקחת בחשבון את דיוק הגילוי ואת מהירותו
בהתאם לדרישות של כלי מכונות CNC, בין אם מדובר בזיהוי דיוק או מהירות, יש לבחור רכיבי זיהוי מיקום או מהירות (גנרטורים לבדיקה, אנקודרי פולסים). באופן כללי, כלי מכונות גדולים מתוכננים בעיקר לעמוד בדרישות המהירות, בעוד שכלי מכונות מדויקים וקטנים ובינוניים מתוכננים בעיקר לעמוד בדרישות הדיוק. הרזולוציה של רכיב הזיהוי שנבחר גבוהה בדרך כלל בסדר גודל אחד מדיוק העיבוד.
(3) בחר אנקודרים דופקיים בעלי מפרטים מתאימים
בחרו את המפרטים המתאימים של אנקודרי דופק בהתבסס על גובה בורג הכדור של מכונת ה-CNC, מהירות התנועה המינימלית של מערכת ה-CNC, מכפיל הפקודה ומכפיל הגילוי.
(4) שקול מעגלי ממשק
בעת בחירת רכיבי גילוי, חשוב לקחת בחשבון שלמכשיר ה-CNC יש מעגלי ממשק מתאימים.