Koordinatni stroj: opis

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Koordinatni stroj ima lahko 3 ali več osi. V najpreprostejšem primeru je to vodoravno, navpično in rotacijsko gibanje. 5-osni sistemi so optimalna rešitev, ki omogoča obdelavo najbolj kompleksnih izdelkov. Obstoječim osem je mogoče dodati nagibne ali vrtljive mehanizme za bolj specializirane aplikacije.

Dodelitev večosnih sistemov

Koordinatni stroj ima neodvisne osi, ki hkrati orientirajo orodje in del glede nanj. Dodatne osi vključujejo sklop proti vretenu, vrtenje mize, mehanizme za razkladanje in nalaganje obdelovancev. Nadzorujejo strojni krmilniki.

Koordinatni stroj ima tako ime zaradi natančnosti izdelave lukenj na površini obdelovanca vzdolž katere koli osi sistema. Praviloma se miza premika v dveh koordinatah, orodje pa navpično v tretji. Dodajmo možnost vrtenja samega dela in spreminjanja nagnjene površine.

Koordinatni stroj je opremljen z dvema dodatnima osema, ki premikata samo orodje v dvokoordinatnem sistemu, kar vam omogoča izdelavo tudi najbolj zapletenih utorov in lukenj.

Klasični simboli

Vsi CNC stroji poskušajo proizvajati s standardnimi imeni osi. Vendar pa lahko proizvajalec po lastni presoji spremeni črkovno oznako. Tako se je zgodilo, da je vodoravno gibanje povezano z latinsko črko X, Y pogosteje igra vlogo navpične projekcije, toda na 5-koordinatnih sistemih je ta os druga smer gibanja mize.

Premikanje navpično in v smeri gibanja orodja na del je označeno z latinsko črko Z. Poleg tega se poveča število položajev v smeri od obdelovanca. Os C se pogosteje imenuje rotacijsko gibanje, pogosteje se ta oznaka uporablja za cilindrično obdelavo.

Dodatne osi so dodeljene glede na nadaljevanje abecede. Vendar je rotacijski disk orodja dodeljena črka A. Protivreteno je označeno kot črka E. Nadaljnja imena izbere proizvajalec stroja glede na svoje želje.

različne možnosti osi

Vbodni rezkalni stroj postane dražji z vsako dodano osjo. Premikanje samega orodja vzdolž dveh koordinat daje odlične možnosti za rezanje na težko dostopnih mestih. Vendar je to treba upravičiti s tehnološkega vidika.

Pogosto dodatek vrtenja samega orodja zmanjša trdnost celotne strukture in takšni sistemi postanejo manj vzdržljivi. Manj kot je kinematičnih povezav, bolj zanesljiva postajastroj in je sposoben obdelati težje materiale. Bolj racionalna rešitev ne bi bila dopolnjevanje vrtenja orodja, ampak izbira modelov z vrtljivo mizo.

Zadnja različica stroja vrti večjo enoto, vendar bo ta model nedvomno dražji. Vendar pa ostaja pomembna značilnost stroja za vbodno vrtanje: strukturna togost in zanesljivost. Ta parameter se zmanjša pri obdelavi delov po teži, ki presega običajne dovoljene parametre.

Multi-Axis Capabilities

Stroj za vbodno vrtanje vam omogoča pridobivanje kompleksnih delov:

• Šefji, nepravilne luknje.
• Oblikovane površine, izdelki za telo.
• Zobniki, zobniki, rotorji, rotorji.
• Rebra za ojačitev so enostavna za obdelavo.
• Luknje v poljubni projekciji pod različnimi koti, utori, navoji.
• Vsi kompleksni deli, ki zahtevajo ukrivljeno obdelavo.
• V enem ciklu je mogoče obdelati celotno površino obdelovanca.

V zadnjem času se za držanje obdelovanca s sesanjem zraka pogosto uporabljajo vakuumske mize. Klasični pritrdilni elementi se ne uporabljajo več, kar skrajša čas za odstranitev in namestitev novega obdelovanca.

Popoln proizvodni proces

CNC rezkalni stroj deluje po standardnem algoritmu. Najprej se ustvari model prihodnjega dela na papirju ali osebnem računalniku. Sledi prenos dimenzij in kontur skozi aplikacijo v strojno razumljivo obliko vektorske grafike. Programator nastavismer gibanja orodja, vstavi tehnološke pavze. Izbere vrsto orodja, hitrost obdelave, natančnost pozicioniranja rotacijskih osi.

Po pretvorbi modela v strojne kode je stroj pripravljen za rezanje dela. Pred tem pa sledi odpravljanje napak v programu. Najprej se izvede 3D-izdelava gibov in nadzor rezultata. Nato se pri omejenem podajanju zažene cikel avtomatizacije brez vrtenja glavnega sklopa - vretena. Če gre vse gladko in brez odstopanja od poti gibanja, se začne rezanje dela.

Zapomniti si je treba, da noben CNC stroj ni fizično zaščiten pred nevednimi. V najboljšem primeru proizvajalci zagotavljajo mehke varnostne sklopke proti mehanskim poškodbam. Toda tudi tako majhna okvara lahko povzroči dolg izpad opreme. Zato morajo biti vse številke, vnesene v program obdelave, smiselne in izračunane. Podobno delujejo pri dodajanju korektorjev za obrabo orodja in izravnavo zračnosti.

Orodja za ustvarjanje programov in izvoz v stroj

Koordinatni stroj, tako kot običajen, ima notranji pomnilnik in nabor standardnih vmesnikov, ki vam omogočajo "izpolnjevanje" nadzornih programov prek priključkov: USB, COM, Flash-card, Ethernet, brezžične metode. Vsi zgoraj navedeni načini snemanja programov so možnosti in obremenjujejo stroške opreme. V najpreprostejšem primeru lahko stroj upravljate prek starega osebnega računalnika z nameščeno nadzorno ploščo in ustreznimaplikacije. Ta izvedba je najbolj dostopna, vendar je za organizacijo pravilnega delovanja vseh vozlišč potrebno precejšnje znanje s področja izdelave strojev.

CAD/CAM aplikacije se uporabljajo za ustvarjanje kontrolnih kod. Njihova izbira je ogromna, na voljo so tudi brezplačne možnosti vodilnih proizvajalcev strojev. Vendar pa je pri serijski proizvodnji delov potrebna cela ekipa delavcev, ki jo sestavljajo projektant, programer, tehnolog za prilagajanje in serviser. Kot je pokazala praksa, ena oseba ne bo mogla hkrati sodelovati v avtomatiziranem ciklu in izboljšati trenutni proces obdelave. S pomočjo aplikacij se je ta možnost delno pojavila, vendar zaenkrat ni univerzalnega sredstva, ki bi izključevalo sodelovanje ljudi pri izračunih parametrov končnega izdelka.

Tehnološka zaustavitev

Pavze pri obdelavi dela so potrebne za odstranitev nakopičene hladilne tekočine in odrezkov iz območja rezanja, za nadzor parametrov in zunanji pregled celovitosti orodja. Potrebni so tudi za intenzivno obdelavo, ko je potreben čas za hlajenje segretih delov obdelovanca.

Programator za avtomatsko zaustavitev prispeva k potrditvi delovanja operaterja. Tako se spremlja prisotnost zaposlenega v bližini stroja med delovanjem. Poleg tega je uveden premor za nadzor zanesljivosti prijemal med razkladanjem ali po nalaganju obdelovanca.

Obseg uporabe

Večosne stroje povprašujejo skoraj vsiproizvajalec kovinskih izdelkov, pohištva, plastike, unikatnih izdelkov. Največ koordinatnih sistemov je v avtomobilski in letalski industriji, vesoljski industriji. Takšne stroje je mogoče videti tudi na mestih za rezanje pločevine.

Vertikalni večosni centri so mobilni in jih je enostavno postaviti na ravna tla na novi lokaciji. Proizvajalci postavljajo možnost nadgradnje opreme z dodajanjem osi, oziroma je treba povečati pomnilnik, število vhodov na vmesniških ploščah. Iz 3-osnega središča je mogoče enostavno pridobiti 5- ali 6-osne sisteme.

Različice avtomobilov

Večosni sistemi se uporabljajo za več kot le za izdelavo lukenj in obdelavo kovin. Koordinatni nadzor se lahko izvaja za naslednje namene:

• Vbodna brusilka je zgrajena na podobnem principu.
• PCB sistem tiskanja ima lahko podobno strukturo.
• Automatsko barvanje avtomobilov in drugih delov.
• Punjenje obrazcev z različnimi materiali poteka po koordinatni mreži.

Na osnovi že pripravljenega stroja obstaja veliko rešitev za ozke naloge v proizvodnji. Strokovnjaki proizvodnih podjetij lahko spremenijo nekatere modele in jim zagotovijo robote, stisne za držanje delov ali izvedejo bolj zapleten projekt.