CNC darbgalda pamatsastāvā ietilpst apstrādes programmas nesējs, CNC ierīce, servo piedziņas ierīce, darbgalda galvenais korpuss un citas palīgierīces. Katra komponenta darba pamatprincipi ir apkopoti turpmāk.
Apstrādes programmas pārvadātājs
Ātrgaitas CNC darbgaldi
Ja CNC darbgalds darbojas, darbiniekiem nav nepieciešams tieši darbināt darbgaldu. Lai kontrolētu CNC darbgaldu, ir nepieciešams sastādīt apstrādes programmu. Detaļu apstrādes programma ietver instrumenta un darbgalda sagataves relatīvo kustības trajektoriju uz darbgalda, procesa parametrus (padeves daudzums, vārpstas ātrums utt.) un papildu kustību. Daļu apstrādes programma tiek glabāta programmas nesējā ar noteiktu formātu un kodu, piemēram, perforētu lenti, kasešu lenti, disketi utt., un programmas informācija tiek ievadīta CNC blokā, izmantojot CNC darbgaldu ievades ierīci.
CNC ierīce
Ciparu vadības ierīce ir ciparu vadības darbgalds. Modernās ciparu vadības ierīces visas pieņem CNC (Computer Numerical Control) formu. Šāda veida CNC ierīce parasti izmanto vairākus mikroprocesorus, lai realizētu ciparu vadības funkcijas ieprogrammētas programmatūras veidā, tāpēc to sauc arī par Software NC (Software NC). CNC sistēma ir sava veida pozīcijas kontroles sistēma, tās pamatā ir ievades dati, lai interpolētu ideālo kustības trajektoriju, un pēc tam izvade uz izpildes komponentu, lai apstrādātu nepieciešamās daļas. Tāpēc ciparu vadības ierīce galvenokārt sastāv no trim pamatdaļām: ievades, apstrādes un izvades. Un visus šos uzdevumus saprātīgi organizē datorsistēmas programma, lai visa sistēma varētu strādāt koordinēti.
1) Ievades ierīce: ievadiet ciparu vadības instrukciju ciparu vadības ierīcei. Saskaņā ar dažādiem programmu operatoriem ir dažādas ievades ierīces. Galvenokārt ir tastatūras ievade, diska ievade, CAD/CAM sistēmas tiešās komunikācijas ievade un DNC (tiešā ciparu vadība) ievade, kas savienota ar augstāka līmeņa datoru. Joprojām ir daudz sistēmu, kas joprojām saglabā fotoelektrisko lasītāju papīra lentes ievades formu.
(1) Papīra līmlentes ievades metode. Daļu programmu var nolasīt ar papīra lentes fotoelektrisko lasītāju, lai tieši kontrolētu darbgaldu kustību, vai papīra lentes saturu var nolasīt atmiņā, un atmiņā saglabāto daļu programmu var izmantot, lai kontrolētu darbgaldu kustību.
(2) MDI manuālais datu ievades režīms. Operators var izmantot tastatūru uz darbības paneļa, lai ievadītu apstrādes programmas instrukcijas, kas ir piemērotas salīdzinoši īsām programmām.
Vadības ierīces (EDIT) rediģēšanas stāvoklī izmantojiet programmatūru, lai ievadītu apstrādes programmu un saglabātu to vadības ierīces atmiņā. Šī ievades metode var atkārtoti izmantot programmu. Šo metodi parasti izmanto manuālai programmēšanai.
Ciparu vadības ierīcē ar sarunvalodas programmēšanas funkciju varat atlasīt dažādas izvēlnes atbilstoši displejā uzdotajiem jautājumiem, izmantot cilvēka un mašīnas dialoga metodi un ievadīt atbilstošos izmēru numurus, lai automātiski ģenerētu apstrādes programmu.
(3) Pieņemt DNC tiešās skaitliskās kontroles ievades metodi. Saglabājiet daļu programmu augšējā līmeņa datorā, un CNC sistēma apstrādes laikā saņem nākamos programmu segmentus no datora. DNC metode galvenokārt tiek izmantota, izmantojot CAD / CAM programmatūru, lai izstrādātu sarežģītas sagataves un tieši ģenerētu daļu programmas.
2) Informācijas apstrāde: ievades ierīce pārraida apstrādes informāciju CNC struktūrvienībai un apkopo to informācijā, ko var atpazīt dators. Informācijas apstrādes daļa to saglabā un apstrādā soli pa solim saskaņā ar kontroles programmas noteikumiem un pēc tam nosūta atrašanās vietas un ātruma komandas servo caur izvades bloku Sistēma un galvenā kustības vadības daļa. CNC sistēmas ievades dati ietver: daļas kontūru informāciju (sākumpunkts, beigu punkts, taisna līnija, loks utt.), apstrādes ātrumu un citu papildu apstrādes informāciju (piemēram, instrumenta maiņu, ātruma maiņu, dzesēšanas slēdža u. c.). Datu apstrādes mērķis ir pabeigt ievietošanas sagatavošanas darbus pirms komplementa darbības. Datu apstrādes programma ietver arī instrumentu rādiusa kompensāciju, ātruma aprēķināšanu un palīgfunkciju apstrādi.
3) Izvades ierīce: izvades ierīce ir savienota ar servomehānismu. Izvades ierīce saņem aritmētiskās vienības izejas impulsu saskaņā ar kontrollera komandu un nosūta to katras koordinātas servo vadības sistēmai. Pēc jaudas pastiprināšanas servosistēma tiek vadīta, lai kontrolētu darbgaldu, lai tas pārvietotos pēc vajadzības.
Servo un mērījumu atgriezeniskās saites sistēma
Servo sistēma ir svarīga CNC darbgaldu daļa, ko izmanto, lai realizētu CNC darbgaldu padeves servo kontroli un vārpstas servo kontroli. Servosistēmas funkcija ir pārveidot no ciparu vadības ierīces saņemto informāciju par darbgalda izpildes daļu lineāro pārvietojumu vai leņķisko pārvietojumu pēc jaudas pastiprināšanas un veidošanas. Tā kā servju sistēma ir CNC darbgaldu pēdējā saikne, tās darbība tieši ietekmēs CNC darbgaldu un citu tehnisko rādītāju precizitāti un ātrumu. Tāpēc CNC darbgaldu servo piedziņas ierīcei ir nepieciešama laba ātra reakcija un precīza un jutīga CNC ierīces izsekošana. Izsūtītais ciparu komandas signāls var uzticīgi izpildīt komandu no ciparu vadības ierīces, lai uzlabotu sistēmas dinamiku, sekojot raksturlielumiem un statiskajai izsekošanas precizitātei.
Servo sistēma ietver divas daļas - piedziņas ierīci un izpildmehānismu. Piedziņas ierīce sastāv no vārpstas piedziņas ierīces, padeves ierīces, vārpstas servomotora un padeves servomotora. Pakāpienu motori, līdzstrāvas servomotori un maiņstrāvas servo motori parasti tiek izmantoti braukšanas ierīcēs.
Mērelements nosaka katras CNC darbgaldu koordinātu ass faktisko pārvietojuma vērtību un ievada to darbgaldu CNC ierīcē, izmantojot atgriezeniskās saites sistēmu. CNC ierīce salīdzina atgriezeniskās saites faktisko pārvietojuma vērtību ar komandas vērtību un izvades ar servo sistēmu, lai sasniegtu iestatīto vērtību Nepieciešamā pārvietošanas komanda.
Mašīnas korpuss
Darbgaldu resursdators ir CNC darbgaldu galvenais korpuss. Tas ietver mašīnu daļas, piemēram, gultu, pamatni, kolonnu, siju, bīdāmo sēdekli, darba galdu, ganāmpulku, padeves mehānismu, instrumentu stabu un automātisko instrumentu mainītāju. Tā ir mehāniska daļa, kas automātiski pabeidz dažādus griešanas procesus CNC darbgaldā. Salīdzinot ar tradicionālajiem darbgaldiem, CNC darbgaldu galvenajam korpusam ir šādas strukturālās īpašības:
1) Pieņemt jaunu darbgaldu struktūru ar augstu stingrību, augstu triecienizturību un mazāku termisko deformāciju. Parasti, lai uzlabotu darbgaldu resursdatora stingrību un seismisko pretestību, tiek izmantotas tādas metodes kā strukturālās sistēmas statiskās stingrības uzlabošana, amortizācijas palielināšana, strukturālo daļu kvalitātes un dabiskās frekvences regulēšana, lai darbgaldu korpuss varētu pielāgoties CNC darbgaldu vajadzībām nepārtrauktai un automātiskai griešanai. Veicot tādus pasākumus kā darbgalda izkārtojuma uzlabošana, siltuma ražošanas samazināšana, temperatūras paaugstināšanās kontrole un termiskās pārvietošanas kompensācijas pieņemšana, var samazināt termiskās deformācijas ietekmi uz darbgalda saimniekmašīnu.
2) Augstas veiktspējas vārpstas servo piedziņas un padeves servo piedziņas ierīču plaša izmantošana saīsina CNC darbgaldu transmisijas ķēdi un vienkāršo darbgalda mehāniskās transmisijas sistēmas struktūru.
3) Augstas transmisijas efektivitātes, augstas precizitātes, spraugu pārraides ierīču un kustīgo daļu, piemēram, lodīšu skrūvju uzgriežņu pāru, plastmasas bīdāmo vadotņu, lineāro velmēšanas vadotņu, statisko spiediena vadotņu u.c. izmantošana.
Darbgaldu palīgierīce ar ciparu kontroli
Palīgierīces ir nepieciešamas palīgierīces, lai nodrošinātu CNC darbgaldu funkciju pilnīgu izmantošanu. Parasti izmantotās palīgierīces ir: pneimatiskās, hidrauliskās ierīces, mikroshēmu noņemšanas ierīces, dzesēšanas un eļļošanas ierīces, rotācijas galds un CNC indeksēšanas galva, aizsardzība, apgaismojums utt.
