Koji je princip rada CNC mašina? Kako upravljati CNC mašinom za glodanje metala.

Upute korak po korak o stvaranju CNC mašine vlastitim rukama - detaljan opis faze montaže. Dio 1.

DIY CNC mašina. Dio 1

  • Sto

    Radni sto je stvarna površina po kojoj se kreće radni alat mašine (mlin, graver, itd.). Sto služi za osiguranje obrađenog komada, a to nameće određene zahtjeve njegovom dizajnu. Stol domaće CNC mašine mora biti prilično ravan i pružati mogućnost pričvršćivanja radnog komada bilo gdje. Glavna rješenja za ovo su korištenje stola sa T-prorezima (“T-stol”) i vakuumskih stolova. Stol s T-prorezima omogućava vam da pričvrstite gotovo svaki radni predmet pomoću posebnih stezaljki. Vakumski stolovi pritišću radni predmet prema sebi stvarajući vakuum ispod mreže na površini, tako da su u stanju da fiksiraju radove samo sa ravnim dnom (razni limeni materijali), a i znatno su skuplji. Međutim, vakuumski stolovi omogućavaju da se radni komad ravnomjerno pritisne po cijeloj svojoj površini, dok se prilikom fiksiranja velikog ravnog radnog predmeta na T-stolu, radni komad u njegovom središnjem dijelu može saviti prema gore, što će dovesti do smanjenja usaglašenosti dimenzija. završni dio.

  • Osovinski pogoni

    Pogon CNC mašine se zauzvrat može podijeliti na:

    • Motori

      Motori su povezujuća karika između elektronskog dela CNC sistema i mehaničkog dela, oni (tačnije, njihovi upravljački moduli - drajveri) primaju signale od CNC kontrolera (često tu ulogu igra personalni računar) i pretvaraju ih u rotacione pokrete; sopstvenog okna. CNC mašine koriste 2 vrste motora: servo motore i koračne motore (kao i linearne motore - vrsta servo motora. Linearni motori su i prenos za osovinu). Ono što je rečeno u nastavku odnosi se na klasične koračne i servo pogone. Koračni motori su uobičajeni u domaćim CNC mašinama i budžetskim modelima industrijskih mašina za graviranje i glodanje, kao i laserskih, plazma mašina za rezanje itd. Razlog je njihova niska cijena i jednostavnost upravljanja. Koračni motori su prilično jeftini uređaji, široko zastupljeni na tržištu od većine jednostavni modeli na veoma napredne digitalne drajvere. Cena za jednostavnost i budžet je niska efikasnost koračnih motora, njihova mala gustoća snage, slaba sposobnost ubrzanja, visoke vibracije, šum i rezonancija, što sveukupno uveliko utiče na operativne karakteristike mašine.
      Servo motori su motori sa ugrađenim senzorom ugla rotacije. Ova porodica je prilično široko zastupljena, postoje motori sa četkicom i bez četkica, konstantni i AC. Općenito, za servomotore možemo reći da ih odlikuje visoka glatkoća, visoka efikasnost i sposobnost da izdrže kratkotrajna preopterećenja. Međutim, upravljanje servo motorom je mnogo komplikovanije (pogledajte Leadshine servo drajvere) su uređaji koji su znatno skuplji i teški za konfigurisanje. Postoje i proračunske opcije za brušene servomotore, međutim, zbog prisutnosti habajućeg dijela (četke), manje su poželjnije od onih bez četkica.

    • Motor Drivers
  • Osovinski prijenosi

    Zadatak transmisije, odnosno transmisije, je okretanje rotaciono kretanje vratilo motora u translatorno kretanje duž date ose. Prenos se po pravilu realizuje na jedan od 3 načina: vijačno-maticni prenos, kuglični vijčani ili zupčasti prenos (zupčanik ili remenica). Kako odabrati zupčanik za sjekire je tema posebnog članka. Ovdje je dovoljno istaći da prijenos, zajedno sa vrstom motora (i njegovom kontrolom), određuje brzinu kretanja duž ose, rezoluciju zadavanja položaja, a utiče i na tačnost. Svaki tip mjenjača se proizvodi sa određenom preciznošću. Koristeći klasu tačnosti koju je naveo proizvođač za dati element prijenosa, možete odrediti koju će grešku unijeti u rad stroja.
  • Vodiči

    Vodiči osiguravaju kretanje radne jedinice stroja strogo duž zadane staze. Kvaliteta samih vodilica i, što je vrlo važno, kvaliteta njihove ugradnje na krevet je drugi najvažniji faktor (poslije kreveta) koji određuje točnost Vaše mašine. Izboru vodiča treba pristupiti vrlo odgovorno.

    • Vreteno

      Uopšteno govoreći, umjesto vretena može se ugraditi još jedna jedinica - laserski graver, mašina za plazma ili lasersko sečenje, ekstruder. Smatrat ćemo vreteno najopterećenijom jedinicom. Vreteno je obično elektromotor, čija je posebnost nisko otpuštanje osovine i sposobnost regulacije brzine vrtnje u prilično širokom rasponu. Osovina vretena završava konusom u koji je ugrađena stezna stezaljka koja drži rezni alat - rezač ili graver. Ključne karakteristike vretena su: otpuštanje osovine (obično se mjeri na konusu) i snaga vretena (označena u vatima). Većina vretena je dizajnirana za obradu drveta, plastike, kamena i metala. Brzina rotacije obično varira od 6000 do 30000 o/min. Za glodanje i graviranje metala koriste se moćna vretena sa malim brzinama (2000-10000 o/min). Mnoge portalne mašine dizajnirane za obradu drveta i plastike mogu gravirati metale, pa čak i ponekad glodati obojene metale, ali u ovom slučaju mašina doživljava jake vibracije usled povratnog udarca na glodalu, koje ne može da priguši lagani ležaj, i to oštro smanjuje kvalitetnu obradu i resurse mašine. Glodanje i graviranje metala i nekih plastičnih masa zahtijeva hlađenje alat za rezanje. Trenutno postoji mnogo načina za hlađenje radnog područja, ali glavni ostaje dovod rashladne tekućine do rezača. Neka vretena upravljana inverterom vam omogućavaju da kontrolišete brzinu rotacije iz CNC sistema dovodom analognog signala od 0..+10 V na ulaz pretvarača (frekventni pretvarač).

    Većina proizvodnih struktura se oslobađa konvencionalnih mašina i kupuje naprednu opremu. Njihov glavni motiv je najveća preciznost obrade. I nakon završetka konfiguracije nova tehnologija, počinju da traže stručnjake koji su sposobni da rade na tome.

    S prijatnim iznenađenjem sam pročitao oglas na internetu koji je pozvao stručnjaka za složen posao za bitcoine. A to je dokaz da je profesija tražena i prestižna. Rad kompetentnog specijaliste je visoko cijenjen.

    Prošla su vremena kada je majstor (tokar ili glodalica) morao sam da konfiguriše opremu i nadgleda rad mašinskog parka. Sada kada su svi procesi automatizovani, rad na CNC mašini zahteva mnogo manje truda nego u prošlosti, ali zahtevi za nivoe veština su sve veći.

    Poznavanje CNC-a

    Glodanje, bušenje i strugovi sa numeričkom kontrolom (CNC) spadaju u opremu na kojoj je moguće izvršiti mehaničku obradu bilo kog materijala (reč je o plastici, grafitu, aluminijumu, bakru, livenom gvožđu i čeliku, drvu) specijalnim alatima - makaze, bušilice i sjekutići. Iskusan operater, kao i serviser, zna da materijal reznog dijela alata ima tvrdoću i čvrstoću koja je projektovana da bude veća od materijala koji se obrađuje. Odabiru leguru od tvrdih i brzih legura, koriste dijamant i mineralno-keramičku komponentu.

    Kvalificirani stručnjak poznaje oblike i vrste instrumenata, njihov opseg upotrebe i pravila za brigu o njima. Pored horizontalnih i vertikalnih tipova mašina, uobičajene su i univerzalne. Obradite na njima složeni dijelovi može se izvesti pod željenim uglom, koristeći različite alate.

    Brzo rotirajući, oni su u stanju da bruse obradke, seku ih, seku materijal, buše rupe i graviraju. A svim procesima upravlja CNC blok program.

    Kretanje po osovinama (govorimo o portalu i vretenu) osiguravaju tri mikrokoračna motora. Zajedno sa alatom čine mehaničku jedinicu uređaja. Ali proizvodnim operacijama upravlja elektronička jedinica. Uz pomoć softver obrađuju se grafičke datoteke koje postaju vektorske slike i pretvaraju se u G-kod.

    Opseg vještina rada na programabilnoj opremi

    Da biste proizveli dio pomoću CNC mašine, morate biti u mogućnosti:

    • napravite ga pomoću grafičkog uređivača (AutoCad, Corel Draw);
    • instalirajte program u RAM ili RAM mašine;
    • odrediti način rada i upravljačke parametre mikrokoračnih motora koji su adekvatni tehnološkom zadatku i vrsti materijala koje je potrebno obraditi;
    • vizualno pratite napredak svake tehnološke operacije na panelu, gdje možete vidjeti prikaz trenutnih informacija o radu opreme.

    Operateri nisu obavezni da obavljaju posebno složene radnje u procesu servisiranja CNC mašina, a upotreba programabilne opreme istovremeno rešava nekoliko zadataka:

    • povećava se nivo produktivnog rada;
    • Osiguran je odličan kvalitet i precizna obrada;
    • unapređuje se rješavanje problema sa kulturom proizvodnje i sigurnošću rada.

    PAŽNJA! Kontrolni program se kreira za najmanje dva rezača. Uz pomoć prvog, na radnom komadu se izvodi grubi rad: a drugi se koristi za završnu obradu.


    Učite – savladajte vještinu

    Složi se da se strugari i mlinari ne rađaju, oni se prave. A ovo zanimanje se mora naučiti. Gdje? Koliko dugo? Oglašavanje u društvene mreže prepuna naslova poput: "Naučićemo vas kako da upravljate CNC-om za 5 minuta!", "Naučite kako da upravljate mašinom za 2 nedelje!" Takve izjave nisu ništa drugo do bravura. Uopšte ne uzimamo u obzir 5 minuta. Za 2 sedmice možete imati vremena da odslušate određeni komprimirani teorijski kurs.

    Ali da biste postali specijalista, osim toga, kompetentan i odgovoran, dostojan zauzeti visoko plaćenu poziciju, potrebna vam je i praksa.

    Najpouzdanija opcija za savladavanje profesije je studiranje u specijaliziranom obrazovna ustanova- koledž. Tamo se predaje po programu gdje ima mjesta i za teoriju i za praksu (u određenim omjerima). Ispravan pristup učenju je kombinovanje teorije i prakse. Dobro je učiti teoriju ako kod kuće, u obrazovnoj ustanovi u kojoj se osoba obrazuje, postoji nešto na čemu treba pokušati samostalno raditi.

    Odlična opcija ako ste pozvani da radite na CNC mašini sa obukom u struci. To je vrijedno pažnje tražitelja posla, jer će se njegova obuka odvijati direktno na poslu. Tamo su menadžeri direktno zainteresovani da brzo pripreme visokokvalifikovane radnike.

    Šta je sa učenjem na internetu?

    Danas je to sasvim realno. Spremni smo da vas naučimo kako da upravljate CNC mašinom koristeći neke onlajn resurse. Konkretno, kursevi na daljinu putem Skypea online postali su veoma popularni. I, generalno, ovo nije loše:

    • saslušati kompetentnu prezentaciju teorijskih osnova;
    • pogledajte kako ova tehnika radi;
    • skrenuti pažnju nastavnika na određene nijanse.

    Ali sve dok osoba ne priđe sam mašini, sve dodirne svojim rukama i pokuša da izvrši sve preporučene radnje, teško je smatrati da je nešto naučio.

    Ono što je dobro kod ovakvih kurseva je višestruke vježbe na (kontrolni programi); sticanje vještina kreiranja vektorskih slika i korištenja mogućnosti ArtCam, StreameLine, Mach 3 i drugih programa.

    Bilo bi dobro pogledati video (ima ih dosta na internetu), gdje će teoretski naučiti kako održavati i postavljati takve mašine. A zatim steći skup potrebnih praktičnih vještina.

    Raspodjela odgovornosti

    S obzirom na to da su danas programabilne mašine složeni elektromehanički uređaji, koordinirano održavanje obavljaju dvije osobe: (povjerava mu se složene operacije vezano za podešavanje i ponovno podešavanje uređaja), a operater mora pratiti napredak procesa i održavati mašinu.

    Upravljač se u obavljanju svojih poslova bavi:

    • izbor alata, provjera njihove oštrine; uvođenje pruženog tehnološka karta veličine;
    • ugradnja alata; provjera pouzdanosti pričvršćivanja, mehanizma trake i cijelog sistema kada rade u stanju mirovanja;
    • uvođenje bušenih traka, analiza ispravnosti programa;
    • fiksiranje obradaka u steznoj glavi, pokretanje režima "Prema programu".

    Nakon obrade radnog komada i mjerenja izrađenog dijela, tehničar vrši podešavanja, a drugi radni komad se obrađuje na isti način. Ako nema odstupanja u veličini, ulazi se u “Automatski” način rada i tada operater obavlja svoje funkcije. To radi:

    • zamjena ulja i masti u patronama;
    • podešavanje pneumatskih i hidrauličnih komponenti opreme i preciznih parametara;
    • čišćenje područja napuštanja radnog prostora;
    • testiranje performansi.

    On također mora osigurati da se mazivo doprema do hidrauličkog sistema i ostalih komponenti.

    Budite spremni za novi nivo zahtjeva

    Intenzivan razvoj mikroprocesorske tehnologije pridonio je tome da se sada, svakih 3-5 godina, hardver CNC uređaja i njihov rad značajno ažuriraju.

    Danas, industrija mašinstva postaje sve više robotizovana. Koncept nazvan „proizvodnja bez posade“ postao je realističniji. Reč je o potpunoj robotizaciji preduzeća u sektoru mašinstva. U idealnom slučaju, imat ćemo potpuno automatsku proizvodnju u kojoj nije uključen nijedan čovjek.

    Pojava robota, koju je predvidio pisac naučne fantastike Isaac Asimov, sada je oličena u metalu. I to je dovelo do čitavog niza problema. Ozbiljno, iza kulisa vlasti Južna Koreja, vodi se debata o uređivanju teksta “Povelje etičkih standarda za robote”.

    Ali ovo je daleka perspektiva. I sada je za mnoge mlade ljude realno steći bazu znanja za rad sa CNC mašinom. Ovo je put do jedne od najtraženijih profesija našeg vremena.

    Oprema s numeričkom kontrolom privlači sve ljude koji su zainteresirani za izradu kvalitetnih i potrebnih proizvoda vlastitim rukama.

    Bave se raznim mašinama iz grupa za struganje i glodanje. Konkretno, sa rotirajućim, kao i sa agregatima visokih performansi (razni modeli ove vrste opreme mogu istovremeno raditi u okviru 100 alata: glodala, bušilice, glodala).

    Ako je potreban zakrivljeni oblik generirajuće površine, rad se izvodi pomoću hidrauličkog nosača, kojim upravlja CNC. Danas se CNC sistem može ugraditi i na vodene mašine. Njihova funkcija je kvalitetno rezanje limenih materijala: metala, plastike, prirodnog i umjetnog kamena, stakla.

    Zaključak

    Danas je prestižno raditi na CNC mašinama, pa su zahtjevi za nivoom kvalifikacija prilično visoki. Iskusni instalater ili operater opreme mora znati i biti sposoban mnogo da uradi kako bi ispunio ove kvalifikacijske zahtjeve i osjećao se samopouzdano u bilo kojoj fazi rada.

    Razmotrimo rad alatnih mašina sa CNC sistemom prema pojednostavljenom dijagramu (slika 7.1), koji uključuje glavne blokove CNC sistema i glavne elemente kinematičkog dijagrama mašine. CNC sistem se sastoji od uređaja za unos informacija, bloka za pohranjivanje informacija BZI , BI interpolacijski blok , Upravljačka jedinica pogona napajanja u obliku digitalno-analognih pretvarača DAC i dva servo pogona na X i V osi mašina Pogoni za praćenje se sastoje od pojačala snage UM X i UM U, upoređujući uređaje US X i US Y , senzori povratne informacije u obliku rotirajućih transformatora VT X i VT U , kinematički spojeni na mašinu vodećim zavrtnjima i motorima za napajanje M x i M y , koji pokreću zavrtnje mašine da se okreću. Kao rezultat rotacije vijaka, pomiču se sto stroja i njegov klizač sa rezačem, čije zajedničko kretanje određuje konfiguraciju dijela koji se proizvodi prema programiranom programu.

    Svi savremeni CNC uređaji su bazirani na nekoj vrsti mikroračunara ili mikroprocesora (jedan ili više), koji omogućavaju značajno povećanje stepena automatizacije mašine, tj. pružaju: indikaciju velikog broja parametara na ekranu, brzu dijagnozu kvarova i praktično uređivanje programa, skladištenje velikog broja kontrolnih programa itd.

    7.1. Sastav CNC sistema

    Svi CNC uređaji imaju naprednu cikličku automatizaciju sa veliki broj ulazi i izlazi, kao i komunikacija sa računarom vrhunski nivo neophodno pri kreiranju fleksibilnih proizvodnih sistema.

    Istovremeno, postoji podjela CNC uređaja prema broju kontroliranih koordinata, ovisno o njihovoj namjeni: za strugove su obično potrebne dvije koordinate; za konvencionalne glodalice – tri; za glodalice namijenjene volumetrijskoj preradi - pet; za višeoperativne mašine - od četiri do osam. Trenutno su kreirani CNC uređaji za 10-12 koordinata za kontrolu PMG-a. Broj koordinata ima vrlo značajan utjecaj na dizajn i cijenu CNC uređaja.

    Funkcionalni dijagram tipičnog univerzalnog CNC sistema (slika 7.2) sastoji se od dva glavna uređaja: uređaja za upravljanje numeričkim programom, koji je strukturno dizajniran u obliku zasebnog ormarića ili konzole, i aktuatora sa pogonima i senzorima povratne sprege koji se nalaze na mašini. Glavni blokovi CNC sistema su opisani u nastavku.

    Rice. 7.1. Pojednostavljeni dijagram CNC mašine

    Uređaj za unos informacija unosi numeričke informacije iz softvera.

    Blok za pohranjivanje pročitanih informacija. Pored pohranjivanja ulaznih informacija, ovaj blok ih prati i generiše odgovarajući signal u trenutku kada se otkrije greška. Ovaj blok, po pravilu, ima mogućnost primanja informacija sa računara najvišeg nivoa, što je neophodno prilikom kombinovanja mašina u GPS.

    Kontrolna i displej ploča služi za povezivanje ljudskog operatera sa CNC sistemom. Pomoću ovog daljinskog upravljača sistem se pokreće i zaustavlja, režimi rada se prebacuju iz automatskog u ručni itd., kao i podešavaju se brzina posmaka i veličine alata i mijenja početni položaj alata po svim ili nekim koordinatama. Ovaj daljinski upravljač sadrži svjetlosni alarm i digitalnu indikaciju statusa sistema.

    U modernim CNC-ovima indikacija se obično vrši pomoću ugrađenog displeja, koji vam omogućava da prikažete znatno veći broj parametara, kao i da pokrenete programe direktno na mašini.

    Interpolacijski blok formira djelomičnu putanju alata između dvije ili više tačaka navedenih u programu. U većini slučajeva koriste se linearna i kružna interpolacija, iako se ponekad koristi spiralna ili cilindrična interpolacija.

    Feed pogoni, najčešće servo, služe da obezbede kretanje kontrolisanih elemenata mašine (stolova, nosača, kolica i sl.) potrebnom brzinom i tačnošću kada se u datom trenutku. Pod servo pogonom podrazumijevamo sistem koji se sastoji od motora (električni, hidraulični), pojačivača snage koji ovaj motor opskrbljuje potrebnom energijom, koja je regulirana u širokim granicama, senzora povratne informacije o položaju koji se koristi za mjerenje stvarnog kretanja (ili položaja) kontrolisanog objekta i uređaj za upoređivanje koji uspoređuje stvarni položaj objekta sa datim i proizvodi signal greške koji se dovodi na ulaz pojačala snage, uslijed čega se kutna brzina osovine motora okreće biti proporcionalan sistemskoj grešci. Tokom rada, ovaj sistem pomiče kontrolirani objekt na način da održava minimalnu vrijednost greške. Ako greška iz bilo kojeg razloga premaši unaprijed određenu prihvatljivu granicu, CNC sistem se automatski isključuje pomoću posebnih zaštitnih uređaja.

    Upravljačke jedinice pogona hrane služe za pretvaranje informacija primljenih sa izlaza interpolatora u oblik pogodan za upravljanje pogonima napajanja, tako da se, kada stigne svaki impuls, kontrolirani objekt pomiče na određeno rastojanje, nazvano pulsna vrijednost, koja je obično 0,01 ili 0,001 mm. Ovisno o vrsti pogona (zatvoreni ili otvoreni, fazni ili amplitudni) koji se koriste na alatnim mašinama, upravljačke jedinice se značajno razlikuju.

    U pogonima otvorene petlje koji koriste koračne motore, upravljačke jedinice su posebni prstenasti komutatori, čiji izlaz uključuje snažna pojačala koja napajaju namote koračnih motora, koji služe za ciklično prebacivanje namotaja koračnog motora, što uzrokuje rotaciju njegovog rotora. U pretvaračima faznog tipa zatvorene petlje koji koriste senzore povratne sprege u obliku rotirajućih transformatora (VT) ili induktosinteza u načinu pomicanja faze, kontrolne jedinice su pretvarači impulsa u AC fazu i fazni diskriminatori koji upoređuju fazu signala na izlaz faznog pretvarača sa fazom senzora povratne sprege i izlaz signala greške razlike na pogonsko pojačalo snage.

    Isti blok obično sadrži pojačala za napajanje senzora povratne sprege, kao i zaštitne uređaje koji isključuju pogone kada se prekorači dozvoljena greška praćenja.

    Senzori za povratne informacije DOS su mjerni uređaji koji se koriste za određivanje stvarne pozicije (apsolutna vrijednost koordinata) ili kretanja (relativna vrijednost koordinata) kontroliranog objekta unutar koraka sistema. U ovom slučaju, koraci se sumiraju od strane CNC sistema. Kretanje objekta određuje se i direktno pomoću bilo kojeg linearnog mjernog uređaja, na primjer, induktosin, i indirektno, mjerenjem, na primjer, kuta rotacije osovine motora za napajanje pomoću nekog kutnog mjernog uređaja, na primjer, konvencionalnog VT-a. ili rezolver (tačan VT sinus - kosinusni tip, koristi se u računarima).

    Uz induktosinne, za direktno mjerenje linearnih kretanja ponekad se koriste i drugi mjerni uređaji, na primjer, precizni stalci sa višepolnim VT-ovima, ili za postizanje posebno visoke preciznosti, optičke mjerne skale s odgovarajućim senzorima pulsa. Tipično, isti CNC uređaj može raditi s različitim tipovima DOS-a.

    Rice. 7.2. Funkcionalni dijagram CNC sistema

    Blok brzine uvlačenja obezbeđuje zadatu brzinu pomaka, kao i ubrzanje i usporavanje na početku i na kraju obradnih deonica po datom zakonu, najčešće linearno. Brzina pomaka je određena ili brojem brzine odgovarajuće serije brzina, formirajući geometrijsku progresiju sa nazivnikom reda veličine 1,25, ili direktno u milimetrima u minuti nakon 1 ili čak nakon 0,1 mm/min. Osim radnih brzina pomaka, koje su obično 5-2000 mm/min, ovaj blok po pravilu izvodi i instalacijski pokret povećanom brzinom, pri čemu se prilikom pozicione obrade postavljaju koordinate ili se alat pomiče iz jednog dijela radni komad na drugi tokom obrade konture. Ova brzina ulazi savremeni sistemi CNC brzina je 10–15 m/min.

    Blok korekcije programa zajedno sa kontrolnom pločom koristi se za promjenu programiranih parametara obrade, tj. brzina posmaka i dimenzije alata (dužina i prečnik). Promjena brzine kretanja (obično 5-120%) svodi se na ručnu promjenu frekvencije glavnog generatora u jedinici za napajanje. Promjena dužine alata (obično od 0 do 100 mm) svodi se na promjenu određene vrijednosti kretanja duž ose alata, bez promjene njegovog početnog položaja.

    Tehnološki komandni blok dizajniran za kontrolu ciklične automatizacije mašine, uključujući traženje i promenu dovoljno velikog broja alata (do 100), promenu brzine vretena, stezanje vodilica tokom pozicioniranja i njihovo otpuštanje tokom kretanja, razne brave koje obezbeđuju sigurnost mašina. Ciklična automatizacija mašine sastoji se uglavnom od pokretača kao što su starteri, elektromagnetske spojnice, solenoidi i drugi elektromagnetski mehanizmi, kao i diskretni povratni elementi kao što su granični i granični prekidači, strujni releji, releji pritiska i drugi elementi, kontaktni ili beskontaktni , signalizirajući stanje organa aktuatora. Često ovi elementi sa dodatnim uređajima kao što su releji implementiraju lokalne cikluse (na primjer, ciklus traženja i promjene alata), naredbe za čije se izvršavanje šalju sa uređaja za upravljanje programom. Savremeni CNC uređaji, po pravilu, izvode ove cikluse interno, dajući signale pokretačkim elementima mašine preko uređaja za usklađivanje i pojačavanje, koji se mogu nalaziti i u mašini i u CNC uređaju. U tu svrhu često se koriste programabilni kontroleri u obliku zasebne jedinice smještene unutar ili izvan CNC uređaja.

    Konzervirani ciklus ciklusa služi za olakšavanje programiranja i smanjenje dužine programa tokom pozicione obrade ponavljajućih elemenata obratka, na primjer, prilikom bušenja i bušenja rupa, narezivanja navoja i drugih operacija.

    Osim ovih blokova, koriste se i adaptacioni blokovi koji služe za povećanje točnosti i produktivnosti obrade pod vanjskim uvjetima koji se mijenjaju po slučajnom zakonu (na primjer, dodatak obrade, tvrdoća materijala koji se obrađuje, tupost alata). To se objašnjava činjenicom da je svaki CNC sistem sistem upravljanja otvorenog kruga, jer ne „zna” rezultat svog rada. U CNC sistemu sa konvencionalnom povratnom spregom, radni komad nije pokriven njime; specificirano je samo kretanje alata u odnosu na radni komad. Istovremeno, na dimenzionalnu tačnost dela utiče, na primer, deformacija alata, koja se u konvencionalnim CNC sistemima može uzeti u obzir prilikom programiranja samo kada je konstantna ili se menja po ranije poznatom zakonu, koji nije slučaj u praksi.

    Svaka kompanija prilikom otvaranja novog preduzeća vodi računa o ljudskim resursima. Za poslednjih godina profesije plavih ovratnika nisu postale popularne. To je zbog činjenice da posjednik uvjerenja o stjecanju zanimanja nije uvijek u mogućnosti pronaći posao, posebno uz pristojnu plaću. Stoga rukovodioci preduzeća sve više pažnje posvećuju obuci osoblja za rad na numerički kontrolisanim mašinama.

    Zašto je potrebno da obučavate operatere?

    Moderna proizvodni kapacitet opremljen sa visoko preciznim CNC mašinama. Radnici koji su stajali za mašinom prije deset do dvadeset godina ne mogu se smjestiti kod njih.

    Mnoge industrije moderna industrija, uključujući i obradu metala, prijeko su potrebni operateri CNC mašina. I plate Oni nude dobar. Na primjer, operater CNC mašina (Sankt Peterburg) prima od 40 do 70 hiljada rubalja. Ovi stručnjaci postavljaju i kontroliraju rad ovih uređaja, daju im program radnji, skup operacija i ukazuju na njihov redoslijed. A servisiranje mašine je povereno operateru, koji takođe mora da razume karakteristike procesa.

    Oni koji su studirali profesionalne poslove nisu uvijek spremni za rad na modernoj opremi. Programi obuke u stručnim školama ne zadovoljavaju uvijek nivo tehničke opremljenosti moderna proizvodnja. Slaba materijalno-tehnička baza ne pruža mogućnost stjecanja potrebnih znanja i vještina. I često nemaju iskustva u radu na visoko preciznim CNC mašinama.

    Ovo se ne odnosi samo na radnike, već i na stručnjake srednjeg nivoa.

    Stoga se menadžeri trude da svojim preduzećima obezbijede radnike obučene za njihovu pomoć.

    Uloga operatera i regulatora

    Upotreba numerički kontrolisanih mašina dramatično je promenila prirodu procesa koje obavljaju ljudi koji njima upravljaju. O njihovoj ulozi u tehnološki proces odražava visoku automatizaciju i mogućnost brze promjene opreme.

    Moderne mašine rade u automatskom ciklusu. Programe za njihov rad razvijaju tehnolozi. Stoga redoslijed operacija i kretanje radnih dijelova alata ne zavise direktno od rukovaoca stroja.

    Šta zavisi od operatera

    Uputstva operatera CNC mašine jasno regulišu njihove odgovornosti:

    • ugradnja radnog komada i njegovo uklanjanje nakon obrade;
    • povremeno je potrebno provjeravati dimenzije dijelova kako bi se osigurala usklađenost sa standardima;
    • praćenje toka čipsa u željenom smjeru;
    • praćenje stanja mašinskih sistema;
    • praćenje signalnih uređaja.

    Operater postavlja mašinu i pušta je u rad. Obično mašina obrađuje jedan dio dugo vremena. Stoga, operater može upravljati više mašina ili obavljati druge funkcije s različitim alatima. To čini posao zanimljivijim. Ali u isto vrijeme to zahtijeva vještine planiranja rada.

    Nakon što blagovremeno otkrije probleme sa sistemom ili kvarove, on ih prijavljuje. Na taj način pomaže u očuvanju opreme i sprječavanju proizvodnje nekvalitetnih proizvoda. Njegova zapažanja pomažu tehnolozima da izvrše potrebne promjene u programu.

    Kako bi se izbjeglo suočavanje s istim problemom kao da je svaki put novi, operater CNC mašine mora zapamtiti i naučiti simptome raznih problema i kvarova kako bi ih brzo ispravio ili spriječio da se pojave.

    CNC uređaji

    Danas na tržištu postoji dovoljan broj uređaja za numeričko upravljanje strane i ruske proizvodnje.

    Među prvima su njemački Siemens i Heidenhein, japanski Okuma, Mitsubishi, Fanuc Automation (ili Fanuc) i španski Fagor.

    U drugu grupu spadaju Sankt Peterburg Balt-System, Modmash (Nižnji Novgorod), Moskva Alfa-System, Ižprest, Mikros (Noginsk).

    Najpopularniji i najrašireniji su Siemens i Fanuc.

    Obuka u proizvodnim centrima

    Centri za obuku se stvaraju radi dobijanja uniforme obrazovni sistem, uključujući teoriju i praksu. Operater CNC mašine mora razumjeti i razumjeti cijeli proces stvaranja gotovog proizvoda, počevši od izrade crteža i programa, do formiranja vještina operatera različitih mašina sa programiranjem.

    Kao ispit ili test, budući operater CNC mašina sam obrađuje dio, a stručnjaci centra prate kvalitet njegovog rada.

    Obrazovanje

    Kako se u takvim centrima obučava rukovalac CNC mašinama?

    Obuka se izvodi u učionicama opremljenim simulatorima. Program je osmišljen tako da se nova znanja odmah mogu primijeniti u praksi. To vam omogućava da značajno smanjite vrijeme obuke direktno u radionicama, u blizini opreme. Studenti uče osnove programiranja, koncepte kao što su koordinatni sistemi, koordinatne ose i njihovo upravljanje, upoznaju se sa strukturom upravljačkog programa, interpolacijom, konzerviranim ciklusima, pripremnim i pomoćnim funkcijama.

    Kao rezultat toga, operater CNC mašine koji ulazi u proizvodnju već je spreman za rad.

    Kontinuirano učenje

    U svakom preduzeću se vrednuju visokokvalifikovani stručnjaci. Da bi išli u korak s vremenom, moraju stalno rasti i učiti. Stoga obuka rukovaoca mašinama i drugih stručnjaka mora biti kontinuirana.

    Ako centar za obuku uključuje servisni centar, zatim njeni stručnjaci pomažu u postavljanju mašina koje su instalirane u preduzeću i obučavaju zaposlene ne samo svojih, već i kupaca. Ubuduće će operater/postavljač CNC mašina održavati ovu opremu.

    Ovo je korisno i za menadžere i za same prilagođavače. Prvi neće morati da traže stručnjake, drugi će moći da konsultuju operatere na daljinu ili putuju u preduzeće u bilo koje doba dana.

    Šta treba da znate da biste postali prilagođavač

    Mladi koji žele da postanu operateri CNC alatnih mašina moraju:

    • imati dobro znanje matematike, uključujući geometriju;
    • poznavati mehaniku i elektrotehniku;
    • čitanje crteža i tehničke dokumentacije;
    • procesi programske obrade.

    U stručnim školama obuka za rukovaoca CNC mašinama izvodi se na osnovu srednjeg obrazovanja u trajanju od 2 godine.

    Oblici obuke:

    • stacionarni;
    • veče;
    • dopisivanje

    Ali tek nakon rada u preduzeću mladi specijalista može tvrditi da je savladao struku, a sada je operater CNC mašina.

    Zahtjevi za operatere-postavljače

    Moderne CNC mašine su složeni mehanizmi. Utvrđivanje uzroka kvarova i njihovo otklanjanje zahtijeva tehnički način razmišljanja operatera-postavljača. Trebalo bi da se zanima za mašine i razne mehanizme i uređaje. Samo takvima će ovaj posao biti zanimljiv, samo će oni u njemu moći postići uspjeh.

    Rukovalac CNC mašine mora:

    • razumiju strukturu i princip rada mašina;
    • znati pravilno montirati, osigurati dijelove koji se obrađuju i njihovu kvalitetnu obradu;
    • biti u stanju postaviti mašine;
    • unesite programe;
    • završiti i naoštriti alat;
    • proizvoditi visokokvalitetne dijelove;
    • biti u stanju izmjeriti primljene dijelove.

    Samoobrazovanje

    Danas je lako pronaći mnogo literature koja vam može pomoći u razumijevanju zamršenosti rada na numerički upravljanim mašinama. Mnogi stručnjaci ga koriste kako bi poboljšali svoje znanje. Ali ne može svaki predstavnik struke to učiniti. A mlađoj generaciji nemoguće je savladati profesiju samo iz knjiga. Zato je to potrebno fleksibilan sistem obrazovanje, omogućavajući svima da savladaju profesiju i steknu vještine koje su im potrebne.

    Recimo da imate radnu CNC mašinu koju ste upravo kupili, ali još ne znate dovoljno o njoj. Pretpostavimo sada da je ovo CNC glodalica za metal i da će vas prije svega zanimati glodanje metala koji se lako obrađuje.

    Šanse su da želite da počnete da glodate sve vrste cool delova, da pravite magacinu za alate, ili da sastavite pištolj Colt 1911. Možete da napravite skoro sve sa CNC-om i puni ste ideja da počnete sa svojim omiljenim projekti.

    Prvo razmotrimo neke nijanse glodanja metala.

    Jedan moj poznanik već neko vrijeme seče metal svojom CNC mašinom koja ima radno polje 400x600 mm. Kako on to radi? Potrebno je samo pratiti sljedeće parametre:

    • dubina po prolazu;
    • brzina uvlačenja;
    • Odaberite ispravnu završnu mlinu i njeno hlađenje.

    Međutim, metali se mogu rezati bez hlađenja.

    Prilikom glodanja metala treba biti izuzetno oprezan, posebno sa aluminijumom, ovaj materijal počinje da se topi na temperaturi od oko 648 stepeni Celzijusa, a kada se koristi krajnja glodalica koja se rotira na velike brzine(približno 13.000 o/min), postat će jako vruće i otopiti kraj obratka tokom procesa obrade. Aluminijum je metal niskog topljenja. U poređenju sa čelikom, koji se topi na 1.150 stepeni Celzijusa, neki operateri CNC metalnih mašina će reći da je blagi čelik lakše seći od aluminijuma jednostavno zato što rezač može da radi sporije i da „grize“ materijal.

    Metode za kontrolu temperature reznog alata

    1. Prva i najčešće korišćena metoda je nanošenje rashladne tečnosti na čeoni mlin dok radi. Ovo je posebna supstanca koja, u kombinaciji sa tekućinom za rezanje, daje najbolje performanse rezanja.
    2. Druga metoda je da se samo rashladna tečnost može prskati na rezač, što se obično radi ručno. Obično se za takve svrhe koristi izopropil alkohol, koji istovremeno savršeno čisti rezni alat.
    3. Treća metoda se zasniva na snabdijevanju mlaznicama komprimirani zrak do rezača. Ova metoda se sastoji od stvaranja vrtložnog sistema u koji se iz jedne mlaznice dovodi mlaz hladnog vazduha čija je temperatura oko -50 stepeni Celzijusa, a vazduh sa visoka temperatura(iznad 100 stepeni).
    4. Konačna metoda je pronalaženje prave ravnoteže dubine po prolazu, brzine vretena, brzine pomaka, odabira krajnjeg rezača i kuta vrtloga za postizanje suhog rezanja.

    Postizanje ove ravnoteže nije lako, a posljednja najava da se industrija kreće u tom smjeru čini da se čini da ljudi još ne znaju kako to postići. Pa, zapravo, praktikuje se, ali ne sa idealnim parametrima, a da se ovi pronađu idealni parametri je sveti gral rezanja metala.

    Rezanje aluminija i kako postići dobre rezultate

    Stanje: Mašina za glodanje metala sa velikom brzinom pomaka i vrlo malom dubinom po prolazu omogućava dobro hlađenje rezača. Proći će kroz radni predmet od legure aluminija dovoljno brzo da se ohladi, ali ako se alat zadrži predugo (sporo uvlačenje i duboka dubina po prolazu) na istom mjestu, zagrijati će se i otopiti rez na radnom komadu zbog trenja. Imajte na umu da gotovo svaki tip CNC rutera može uspješno rezati aluminij.

    Razmotrite ovu analogiju: odrasla osoba može prilično brzo iskopati rupu i sakupiti veliki broj pijesak u lopatu. I dijete može kopati pijesak, ali samo iznova zagrebati površinu, a ne uzeti punu lopatu. Dijete će na kraju dostići istu dubinu kao odrasla osoba, ali će trebati malo duže.

    problem: dijete ne koristi lopatu najefikasnije jer će oštri vrh lopate otupiti brže od vrha lopate, dok će odrasla osoba raditi ravnomjerno cijelom lopatom. Isto je i sa završnim glodalima. Što dublje možete proći kroz radni komad pomoću glodala, to će se ravnomjernije istrošiti, produžavajući mu vijek trajanja.

    Dakle, koji parametri moraju biti ispunjeni? Ovo je važno pitanje, jer rezultat može koštati prilično peni. Imamo dobar primjer. Kao što je već napisano, kompaktna CNC mašina za glodanje metala i vortex sistem koriste se za upuhivanje zraka kroz rezač na temperaturi od -50 stupnjeva. Materijal koji se seče je grade 6061, koji je konstrukcijski razred aluminijuma, a njegova debljina je 5 mm, ali to nije bitno, jer se sečenje vrši sa velikim brojem prolaza. Što je materijal deblji, duže će biti potrebno za obradu, međutim, to je već jasno.

    Za rezanje se koristi kinesko vreteno sa brzinom od 13.000 o/min. Brzina posmaka (brzina kojom se krajnja glodalica kreće kroz rez) je podešena između 300 i 430 mm/min. Dubina po prolazu je važan parametar koji treba pažljivo odabrati. Onsrud, koji ima veliko iskustvo u proizvodnji čeonih glodala, preporučuje da dubina po prolazu bude 1/2 prečnika reznog dijela rezača. Za glodalicu od 3 mm, to je oko 1,5 mm, ali za završnu obradu je ipak bolje uzeti dubinu jednaku četvrtini promjera alata za rezanje.

    U krajnjim glodalima, uranjanje je obično najviše štetno za alat, pa se preferira mala brzina prodiranja u radni predmet. Tipično, za aluminijum, brzina uranjanja je podešena na 150 mm/min. Ako planirate zaroniti na velike dubine, bolje je prethodno izbušiti rupu na ovom mjestu pomoću mašina za bušenje. Prilikom uranjanja na početak profila, najbolje je prvo prijeći na materijal (dajući rezaču horizontalno kretanje dok z-osa ide prema dolje ili gore).

    Prilikom rezanja metala, vibracije radnog komada su glavni problem koji treba eliminisati. Kod kuće možete koristiti najviše razne načine fiksiranje, počevši od stezaljki i završavajući posebnim vakuumskim stolom. Bez obzira na to koji način stezanja ili stezanja se koristi, pazite da se uopšte ne pomera i da stezaljka (šrafovi, stezaljka) bude što bliže rezu.

    Hajde da sumiramo

    Na osnovu gore navedenog, možemo istaknuti sljedeće točke, sjetivši se kojih će postati mnogo lakše glodati metal:

    1. Uzmite si vremena. Bolje je potrošiti više vremena na obradu nego potrošiti brdo skupih alata i uništiti više od jednog radnog komada.
    2. Koristite karbidne glodalice. Oni će služiti veoma dugo uz pravilno odabrane uslove rezanja. I preporučljivo je kupiti rezače od provjerenih proizvođača iu specijaliziranim trgovinama.
    3. Koristite noževe manjeg prečnika. Bolje napravite više pasova i dobijete prekrasno mjesto sečenje nego uklanjanje kilograma aluminijuma u jednom rezu, bacanje „izgorelog“ alata i uočavanje pocepanih ivica radnog komada.
    4. Nemojte biti paranoični oko čišćenja posjekotina. Nema potrebe stajati s četkom ili usisivačem na kraju obrade, dovoljno je jednostavno pomesti sav otpad ili ga pokupiti magnetom (ako je feromagnetni materijal).
    5. Podmažite radni alat rashladnom tečnošću. Efekat „magle“ postiže se upotrebom posebnog spoja na cijevi za dovod tekućine.
    6. Nemojte previše usporavati hranjenje. Ako je pomak presporo, rezač, umjesto da seče materijal, počinje trljati o njega i jako se zagrijavati, što dovodi do pregrijavanja alata i topljenja mjesta reza (ako je obradak izrađen od niskog materijala). materijal za topljenje).
    7. Ako vaše mašine za rezanje metala ne rade dovoljno brzo, koristite manje prolaza i povećajte prečnik rezača.