რიცხვითი მართვის ტექნოლოგია და CNC ჩარხები
რიცხვითი მართვის ტექნოლოგია, შემოკლებით NC (რიცხვითი კონტროლი), არის მექანიკური მოძრაობებისა და დამუშავების პროცედურების კონტროლის საშუალება ციფრული ინფორმაციის დახმარებით. ამჟამად, რადგან თანამედროვე რიცხვითი კონტროლი ჩვეულებრივ იყენებს კომპიუტერულ მართვას, იგი ასევე ცნობილია, როგორც კომპიუტერიზებული რიცხვითი კონტროლი (კომპიუტერიზებული რიცხვითი კონტროლი - CNC).
მექანიკური მოძრაობებისა და დამუშავების პროცესების ციფრული ინფორმაციის კონტროლის მისაღწევად, საჭიროა შესაბამისი აპარატურა და პროგრამული უზრუნველყოფა. ციფრული ინფორმაციის კონტროლის განსახორციელებლად გამოყენებული აპარატურისა და პროგრამული უზრუნველყოფის ერთობლიობას რიცხვითი მართვის სისტემა (რიცხვითი მართვის სისტემა) ეწოდება, ხოლო რიცხვითი მართვის სისტემის ბირთვს რიცხვითი მართვის მოწყობილობა (რიცხვითი კონტროლერი) წარმოადგენს.
რიცხვითი მართვის ტექნოლოგიით მართულ მანქანებს CNC ჩარხები (NC ჩარხები) ეწოდება. ეს არის ტიპიური მექატრონული პროდუქტი, რომელიც ყოვლისმომცველად აერთიანებს ისეთ მოწინავე ტექნოლოგიებს, როგორიცაა კომპიუტერული ტექნოლოგია, ავტომატური მართვის ტექნოლოგია, ზუსტი გაზომვის ტექნოლოგია და ჩარხების დიზაინი. ეს თანამედროვე წარმოების ტექნოლოგიის ქვაკუთხედია. ჩარხების მართვა რიცხვითი მართვის ტექნოლოგიის უძველესი და ყველაზე ფართოდ გამოყენებული სფეროა. ამიტომ, CNC ჩარხების დონე დიდწილად წარმოადგენს ამჟამინდელი რიცხვითი მართვის ტექნოლოგიის მუშაობას, დონეს და განვითარების ტენდენციას.
არსებობს CNC ჩარხების სხვადასხვა ტიპი, მათ შორის საბურღი, ფრეზირებისა და ბურღვის ჩარხები, სატრიალო ჩარხები, სახეხი ჩარხები, ელექტრული განმუხტვის დამუშავების ჩარხები, სამჭედლო ჩარხები, ლაზერული დამუშავების ჩარხები და სხვა სპეციალური დანიშნულების CNC ჩარხები კონკრეტული დანიშნულებით. რიცხვითი მართვის ტექნოლოგიით მართული ნებისმიერი ჩარხი კლასიფიცირდება, როგორც NC ჩარხები.
ავტომატური ხელსაწყოების შემცვლელით (ATC - Automatic Tool Changer – ATC) აღჭურვილი CNC ჩარხები, გარდა მბრუნავი ხელსაწყოების დამჭერების მქონე CNC დაზგებისა, განისაზღვრება, როგორც დამუშავების ცენტრები (Machine Center – MC). ხელსაწყოების ავტომატური შეცვლის გზით, სამუშაო ნაწილებს შეუძლიათ ერთ დამჭერში დაასრულონ მრავალი დამუშავების პროცედურა, რაც უზრუნველყოფს პროცესების კონცენტრაციას და კომბინირებას. ეს ეფექტურად ამცირებს დამხმარე დამუშავების დროს და აუმჯობესებს ჩარხის მუშაობის ეფექტურობას. ამავდროულად, ამცირებს სამუშაო ნაწილის მონტაჟისა და პოზიციონირების რაოდენობას, რაც ზრდის დამუშავების სიზუსტეს. დამუშავების ცენტრები ამჟამად CNC ჩარხების ის ტიპია, რომელსაც ყველაზე დიდი გამომავალი და ფართო გამოყენება აქვს.
CNC ჩარხებზე დაფუძნებული, მრავალსამუშაო მაგიდის (პალეტის) ავტომატური გაცვლის მოწყობილობების (Auto Pallet Changer – APC) და სხვა მონათესავე მოწყობილობების დამატებით, მიღებულ გადამამუშავებელ ერთეულს მოქნილი საწარმოო უჯრედი (Flexible Manufacturing Cell – FMC) ეწოდება. FMC არა მხოლოდ პროცესების კონცენტრაციას და პროცესების კომბინირებას ახორციელებს, არამედ სამუშაო მაგიდების (პალეტების) ავტომატური გაცვლისა და შედარებით სრულყოფილი ავტომატური მონიტორინგისა და კონტროლის ფუნქციების წყალობით, შეუძლია გარკვეული პერიოდის განმავლობაში უპილოტო დამუშავების განხორციელება, რითაც კიდევ უფრო აუმჯობესებს აღჭურვილობის დამუშავების ეფექტურობას. FMC არა მხოლოდ FMS (Flexible Manufacturing System) მოქნილი საწარმოო სისტემის საფუძველია, არამედ ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც დამოუკიდებელი ავტომატიზირებული გადამამუშავებელი მოწყობილობა. ამიტომ, მისი განვითარების სიჩქარე საკმაოდ მაღალია.
FMC-სა და დამუშავების ცენტრების საფუძველზე, ლოგისტიკური სისტემების, სამრეწველო რობოტებისა და მათთან დაკავშირებული აღჭურვილობის დამატებით, და ცენტრალური მართვის სისტემის მიერ ცენტრალიზებულად და ერთიანად კონტროლირებადი და მართული გზით, ასეთ წარმოების სისტემას ეწოდება მოქნილი წარმოების სისტემა FMS (Flexible Manufacturing System). FMS-ს შეუძლია არა მხოლოდ დიდი ხნის განმავლობაში უპილოტო დამუშავების განხორციელება, არამედ სხვადასხვა ტიპის ნაწილებისა და კომპონენტების აწყობის სრული დამუშავების მიღწევა, რითაც მიიღწევა სახელოსნოს წარმოების პროცესის ავტომატიზაცია. ეს არის მაღალავტომატური, მოწინავე წარმოების სისტემა.
მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების უწყვეტი პროგრესის გათვალისწინებით, ბაზრის მოთხოვნის ცვალებად სიტუაციასთან ადაპტაციის მიზნით, თანამედროვე წარმოებისათვის აუცილებელია არა მხოლოდ სახელოსნოს წარმოების პროცესის ავტომატიზაციის ხელშეწყობა, არამედ ყოვლისმომცველი ავტომატიზაციის მიღწევა ბაზრის პროგნოზირების, წარმოების შესახებ გადაწყვეტილების მიღების, პროდუქტის დიზაინის, პროდუქტის წარმოებიდან დაწყებული პროდუქტის გაყიდვებით დამთავრებული. ამ მოთხოვნების ინტეგრირებით ჩამოყალიბებულ სრულ წარმოებისა და წარმოების სისტემას ეწოდება კომპიუტერულად ინტეგრირებული წარმოების სისტემა (კომპიუტერულად ინტეგრირებული წარმოების სისტემა - CIMS). CIMS ორგანულად აერთიანებს უფრო ხანგრძლივ წარმოებას და ბიზნეს საქმიანობას, რაც უფრო ეფექტურ და მოქნილ ინტელექტუალურ წარმოებას წარმოადგენს, რაც დღევანდელი ავტომატიზირებული წარმოების ტექნოლოგიის განვითარების უმაღლეს ეტაპს წარმოადგენს. CIMS-ში არა მხოლოდ წარმოების აღჭურვილობის ინტეგრაცია, არამედ, რაც მთავარია, ტექნოლოგიური ინტეგრაცია და ფუნქციების ინტეგრაცია ხასიათდება ინფორმაციით. კომპიუტერი ინტეგრაციის ინსტრუმენტია, კომპიუტერული ავტომატიზირებული ერთეულების ტექნოლოგია ინტეგრაციის საფუძველია, ხოლო ინფორმაციისა და მონაცემების გაცვლა და გაზიარება ინტეგრაციის ხიდია. საბოლოო პროდუქტი შეიძლება ჩაითვალოს ინფორმაციისა და მონაცემების მატერიალურ გამოვლინებად.
რიცხვითი მართვის სისტემა და მისი კომპონენტები
რიცხვითი მართვის სისტემის ძირითადი კომპონენტები
CNC დაზგის რიცხვითი მართვის სისტემა ყველა რიცხვითი მართვის მოწყობილობის ბირთვს წარმოადგენს. რიცხვითი მართვის სისტემის მთავარი მართვის ობიექტია კოორდინატების ღერძების გადაადგილება (მათ შორის მოძრაობის სიჩქარე, მიმართულება, პოზიცია და ა.შ.) და მისი მართვის ინფორმაცია ძირითადად მოდის რიცხვითი მართვის დამუშავებიდან ან მოძრაობის მართვის პროგრამებიდან. ამიტომ, რიცხვითი მართვის სისტემის ყველაზე ძირითადი კომპონენტები უნდა მოიცავდეს: პროგრამის შეყვანა/გამოყვანის მოწყობილობას, რიცხვითი მართვის მოწყობილობას და სერვოძრავას.
შეყვანის/გამოყვანის მოწყობილობის როლია მონაცემების შეყვანა და გამოტანა, როგორიცაა რიცხვითი მართვის დამუშავების ან მოძრაობის მართვის პროგრამები, მონაცემების დამუშავება და მართვა, ჩარხების პარამეტრები, კოორდინატების ღერძის პოზიციები და აღმოჩენის გადამრთველების სტატუსი. კლავიატურა და დისპლეი ნებისმიერი რიცხვითი მართვის მოწყობილობისთვის აუცილებელი ყველაზე ძირითადი შეყვანის/გამოყვანის მოწყობილობებია. გარდა ამისა, რიცხვითი მართვის სისტემის მიხედვით, ასევე შეიძლება აღიჭურვოს ისეთი მოწყობილობებით, როგორიცაა ფოტოელექტრული წამკითხველები, ფირის დისკწამყვანები ან ფლოპი დისკწამყვანები. პერიფერიული მოწყობილობის სახით, კომპიუტერი ამჟამად ერთ-ერთი ყველაზე ხშირად გამოყენებული შეყვანის/გამოყვანის მოწყობილობაა.
რიცხვითი მართვის მოწყობილობა რიცხვითი მართვის სისტემის ძირითადი კომპონენტია. იგი შედგება შეყვანის/გამოყვანის ინტერფეისის სქემების, კონტროლერების, არითმეტიკული ერთეულების და მეხსიერებისგან. რიცხვითი მართვის მოწყობილობის როლია შეყვანის მოწყობილობის მიერ შეყვანილი მონაცემების კომპილაცია, გამოთვლა და დამუშავება შიდა ლოგიკური სქემის ან მართვის პროგრამული უზრუნველყოფის მეშვეობით, ასევე სხვადასხვა ტიპის ინფორმაციისა და ინსტრუქციების გამოტანა დაზგის სხვადასხვა ნაწილის სამართავად, განსაზღვრული მოქმედებების შესასრულებლად.
ამ საკონტროლო ინფორმაციასა და ინსტრუქციებს შორის ყველაზე ძირითადია კოორდინატთა ღერძების მიწოდების სიჩქარის, მიწოდების მიმართულებისა და მიწოდების გადაადგილების ინსტრუქციები. ისინი გენერირდება ინტერპოლაციის გამოთვლების შემდეგ, მიეწოდება სერვოძრავას, ძლიერდება დრაივერის მიერ და საბოლოოდ აკონტროლებს კოორდინატთა ღერძების გადაადგილებას. ეს პირდაპირ განსაზღვრავს ხელსაწყოს ან კოორდინატთა ღერძების მოძრაობის ტრაექტორიას.
გარდა ამისა, სისტემისა და აღჭურვილობის მიხედვით, მაგალითად, CNC დაზგაზე, შეიძლება ასევე არსებობდეს ინსტრუქციები, როგორიცაა ბრუნვის სიჩქარე, მიმართულება, შპინდელის ჩართვა/გამორთვა; ხელსაწყოს შერჩევისა და შეცვლის ინსტრუქციები; გაგრილების და შეზეთვის მოწყობილობების ჩართვა/გამორთვის ინსტრუქციები; სამუშაო ნაწილის გაფხვიერებისა და დამაგრების ინსტრუქციები; სამუშაო მაგიდის ინდექსირება და სხვა დამხმარე ინსტრუქციები. რიცხვითი მართვის სისტემაში ისინი მიეწოდება გარე დამხმარე მართვის მოწყობილობას სიგნალების სახით ინტერფეისის მეშვეობით. დამხმარე მართვის მოწყობილობა ასრულებს ზემოთ მოცემულ სიგნალებზე საჭირო კომპილაციას და ლოგიკურ ოპერაციებს, აძლიერებს მათ და ამოძრავებს შესაბამის აქტივატორებს, რათა ამოძრავონ დაზგის მექანიკური კომპონენტები, ჰიდრავლიკური და პნევმატური დამხმარე მოწყობილობები ინსტრუქციებით მითითებული მოქმედებების შესასრულებლად.
სერვოძრავა, როგორც წესი, შედგება სერვოგამაძლიერებლებისგან (ასევე ცნობილი როგორც დრაივერები, სერვობლოკები) და აქტივატორებისგან. CNC დაზგებზე, როგორც წესი, ცვლადი დენის სერვოძრავები ამჟამად გამოიყენება აქტივატორებად; მოწინავე მაღალსიჩქარიან დამუშავების დაზგებზე, ხაზოვანი ძრავების გამოყენება დაიწყო. გარდა ამისა, 1980-იან წლებამდე წარმოებულ CNC დაზგებზე იყო მუდმივი დენის სერვოძრავების გამოყენების შემთხვევები; მარტივი CNC დაზგებისთვის, საფეხუროვანი ძრავებიც გამოიყენებოდა აქტივატორებად. სერვოგამაძლიერებლის ფორმა დამოკიდებულია აქტივატორზე და უნდა იქნას გამოყენებული წამყვანი ძრავასთან ერთად.
ზემოთ ჩამოთვლილია რიცხვითი მართვის სისტემის ყველაზე ძირითადი კომპონენტები. რიცხვითი მართვის ტექნოლოგიების უწყვეტ განვითარებასთან და ჩარხების მუშაობის დონის გაუმჯობესებასთან ერთად, სისტემის ფუნქციური მოთხოვნებიც იზრდება. სხვადასხვა ჩარხების მართვის მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად, რიცხვითი მართვის სისტემის მთლიანობისა და ერთგვაროვნების უზრუნველსაყოფად და მომხმარებლის მიერ გამოყენების გასაადვილებლად, ფართოდ გამოყენებულ მოწინავე რიცხვითი მართვის სისტემებს, როგორც წესი, აქვთ შიდა პროგრამირებადი კონტროლერი, როგორც ჩარხების დამხმარე მართვის მოწყობილობა. გარდა ამისა, ლითონის საჭრელ ჩარხებზე, შპინდელის წამყვანი მოწყობილობა ასევე შეიძლება გახდეს რიცხვითი მართვის სისტემის კომპონენტი; დახურული ციკლის CNC ჩარხებზე, გაზომვისა და აღმოჩენის მოწყობილობები ასევე შეუცვლელია რიცხვითი მართვის სისტემისთვის. მოწინავე რიცხვითი მართვის სისტემებისთვის, ზოგჯერ კომპიუტერიც კი გამოიყენება სისტემის ადამიან-მანქანის ინტერფეისად და მონაცემთა მართვისა და შეყვანის/გამოყვანის მოწყობილობებისთვის, რითაც რიცხვითი მართვის სისტემის ფუნქციები უფრო მძლავრი და მუშაობა უფრო სრულყოფილი ხდება.
დასკვნის სახით, რიცხვითი მართვის სისტემის შემადგენლობა დამოკიდებულია მართვის სისტემის მუშაობასა და აღჭურვილობის სპეციფიკურ მართვის მოთხოვნებზე. მის კონფიგურაციასა და შემადგენლობაში მნიშვნელოვანი განსხვავებებია. დამუშავების პროგრამის შეყვანის/გამოყვანის მოწყობილობის სამი ყველაზე ძირითადი კომპონენტის - რიცხვითი მართვის მოწყობილობისა და სერვოძრავის - გარდა, შესაძლოა არსებობდეს მეტი მართვის მოწყობილობა. ნახაზ 1-1-ზე წყვეტილი უჯრის ნაწილი წარმოადგენს კომპიუტერის რიცხვითი მართვის სისტემას.
NC, CNC, SV და PLC-ის კონცეფციები
NC (CNC), SV და PLC (PC, PMC) რიცხვითი მართვის მოწყობილობებში ძალიან ხშირად გამოყენებული ინგლისური აბრევიატურებია და პრაქტიკულ გამოყენებაში სხვადასხვა შემთხვევაში განსხვავებული მნიშვნელობა აქვთ.
NC (CNC): NC და CNC შესაბამისად რიცხვითი კონტროლისა და კომპიუტერიზებული რიცხვითი კონტროლის საერთო ინგლისური აბრევიატურებია. იმის გათვალისწინებით, რომ თანამედროვე რიცხვითი მართვის სისტემები ყველა იყენებს კომპიუტერულ მართვას, შეიძლება ჩაითვალოს, რომ NC-სა და CNC-ს მნიშვნელობა სრულიად იდენტურია. საინჟინრო პროგრამებში, გამოყენების შემთხვევის მიხედვით, NC-ს (CNC) ჩვეულებრივ სამი განსხვავებული მნიშვნელობა აქვს: ფართო გაგებით, ის წარმოადგენს მართვის ტექნოლოგიას - რიცხვითი მართვის ტექნოლოგიას; ვიწრო გაგებით, ის წარმოადგენს მართვის სისტემის ერთეულს - რიცხვითი მართვის სისტემას; გარდა ამისა, მას ასევე შეუძლია წარმოადგინოს კონკრეტული მართვის მოწყობილობა - რიცხვითი მართვის მოწყობილობა.
SV: SV არის სერვო დრაივის (Servo Drive, შემოკლებით servo) ინგლისური აბრევიატურა. იაპონური JIS სტანდარტის დადგენილი ტერმინების თანახმად, ეს არის „საკონტროლო მექანიზმი, რომელიც ობიექტის პოზიციას, მიმართულებას და მდგომარეობას საკონტროლო სიდიდეებად იღებს და სამიზნე მნიშვნელობის თვითნებურ ცვლილებებს აკონტროლებს“. მოკლედ, ეს არის საკონტროლო მოწყობილობა, რომელსაც შეუძლია ავტომატურად მიჰყვეს ფიზიკურ სიდიდეებს, როგორიცაა სამიზნე პოზიცია.
CNC ჩარხებზე სერვოძრავის როლი ძირითადად ორ ასპექტში აისახება: პირველი, ის საშუალებას აძლევს კოორდინატთა ღერძებს იმუშაონ რიცხვითი მართვის მოწყობილობით მოცემული სიჩქარით; მეორე, ის საშუალებას აძლევს კოორდინატთა ღერძებს პოზიციონირება მოახდინონ რიცხვითი მართვის მოწყობილობით მოცემული პოზიციის შესაბამისად.
სერვოძრავის მართვის ობიექტები, როგორც წესი, დაზგის კოორდინატული ღერძების გადაადგილება და სიჩქარეა; აქტივატორი არის სერვოძრავა; ნაწილს, რომელიც აკონტროლებს და აძლიერებს შეყვანის ბრძანების სიგნალს, ხშირად სერვოგამაძლიერებელს (ასევე ცნობილია, როგორც დრაივერი, გამაძლიერებელი, სერვობლოკი და ა.შ.), რომელიც სერვოძრავის ბირთვს წარმოადგენს.
სერვოძრავის გამოყენება შესაძლებელია არა მხოლოდ რიცხვითი მართვის მოწყობილობასთან ერთად, არამედ დამოუკიდებლადაც, როგორც პოზიციის (სიჩქარის) თანმხლები სისტემა. ამიტომ, მას ხშირად სერვოსისტემასაც უწოდებენ. ადრეულ რიცხვითი მართვის სისტემებში, პოზიციის მართვის ნაწილი, როგორც წესი, ინტეგრირებული იყო CNC-თან და სერვოძრავა მხოლოდ სიჩქარის კონტროლს ასრულებდა. ამიტომ, სერვოძრავას ხშირად სიჩქარის მართვის ბლოკს უწოდებდნენ.
PLC: PC არის Programmable Controller-ის ინგლისური აბრევიატურა. პერსონალური კომპიუტერების მზარდი პოპულარობის გათვალისწინებით, პერსონალურ კომპიუტერებთან (ასევე PC-ებთან) დაბნეულობის თავიდან ასაცილებლად, პროგრამირებად კონტროლერებს ამჟამად ზოგადად პროგრამირებად ლოგიკურ კონტროლერებს (Programmalbe Logic Controller – PLC) ან პროგრამირებად მანქანის კონტროლერებს (Programmable Machine Controller – PMC) უწოდებენ. ამიტომ, CNC დაზგებზე PC-ს, PLC-ს და PMC-ს ზუსტად ერთი და იგივე მნიშვნელობა აქვთ.
PLC-ს აქვს სწრაფი რეაგირების, საიმედო მუშაობის, მოსახერხებელი გამოყენების, მარტივი პროგრამირებისა და გამართვის უპირატესობები და შეუძლია პირდაპირ მართოს ზოგიერთი ელექტრო ჩარხ-ინსტრუმენტი. ამიტომ, ის ფართოდ გამოიყენება რიცხვითი მართვის მოწყობილობების დამხმარე მართვის მოწყობილობად. ამჟამად, რიცხვითი მართვის სისტემების უმეტესობას აქვს შიდა PLC CNC ჩარხების დამხმარე ინსტრუქციების დასამუშავებლად, რითაც მნიშვნელოვნად ამარტივებს ჩარხ-ინსტრუმენტის დამხმარე მართვის მოწყობილობას. გარდა ამისა, ბევრ შემთხვევაში, სპეციალური ფუნქციური მოდულების საშუალებით, როგორიცაა PLC-ის ღერძის მართვის მოდული და პოზიციონირების მოდული, PLC ასევე შეიძლება პირდაპირ იქნას გამოყენებული წერტილის პოზიციის კონტროლის, წრფივი კონტროლისა და მარტივი კონტურული კონტროლის მისაღწევად, სპეციალური CNC ჩარხების ან CNC წარმოების ხაზების ფორმირებით.
CNC ჩარხების შემადგენლობა და დამუშავების პრინციპი
CNC ჩარხების ძირითადი შემადგენლობა
CNC ჩარხები ყველაზე ტიპიური რიცხვითი მართვის მოწყობილობაა. CNC ჩარხების ძირითადი შემადგენლობის გასარკვევად, პირველ რიგში აუცილებელია ნაწილების დასამუშავებლად CNC ჩარხების სამუშაო პროცესის ანალიზი. CNC ჩარხებზე, ნაწილების დასამუშავებლად, შესაძლებელია შემდეგი ნაბიჯების განხორციელება:
დასამუშავებელი ნაწილების ნახაზებისა და დამუშავების გეგმების მიხედვით, დადგენილი კოდებისა და პროგრამული ფორმატების გამოყენებით, ჩაწერეთ ხელსაწყოების მოძრაობის ტრაექტორია, დამუშავების პროცესი, დამუშავების პარამეტრები, ჭრის პარამეტრები და ა.შ. რიცხვითი მართვის სისტემის მიერ ამოსაცნობი ინსტრუქციის ფორმატში, ანუ ჩაწერეთ დამუშავების პროგრამა.
შეიყვანეთ წერილობითი დამუშავების პროგრამა რიცხვითი მართვის მოწყობილობაში.
რიცხვითი მართვის მოწყობილობა შიფრავს და ამუშავებს შეყვანის პროგრამას (კოდს) და აგზავნის შესაბამის მართვის სიგნალებს სერვოძრავის მოწყობილობებსა და თითოეული კოორდინატული ღერძის დამხმარე ფუნქციის მართვის მოწყობილობებზე, რათა აკონტროლოს დაზგის თითოეული კომპონენტის მოძრაობა.
მოძრაობის დროს, რიცხვითი მართვის სისტემამ ნებისმიერ დროს უნდა დაადგინოს დაზგის კოორდინატული ღერძების პოზიცია, გადამრთველების სტატუსი და ა.შ. და შეადაროს ისინი პროგრამის მოთხოვნებს, რათა განსაზღვროს შემდეგი მოქმედება კვალიფიციური ნაწილების დამუშავებამდე.
ოპერატორს შეუძლია ნებისმიერ დროს დააკვირდეს და შეამოწმოს დამუშავების პირობები და დაზგის სამუშაო სტატუსი. საჭიროების შემთხვევაში, დაზგის უსაფრთხო და საიმედო მუშაობის უზრუნველსაყოფად, ასევე საჭიროა დაზგის მოქმედებებისა და დამუშავების პროგრამების კორექტირება.
ჩანს, რომ CNC დაზგის ძირითადი შემადგენლობა უნდა მოიცავდეს: შეყვანის/გამოყვანის მოწყობილობებს, რიცხვითი მართვის მოწყობილობებს, სერვოძრავებსა და უკუკავშირის მოწყობილობებს, დამხმარე მართვის მოწყობილობებს და დაზგის კორპუსს.
CNC ჩარხების შემადგენლობა
რიცხვითი მართვის სისტემა გამოიყენება დაზგის მასპინძლის დამუშავების კონტროლის მისაღწევად. ამჟამად, რიცხვითი მართვის სისტემების უმეტესობა იყენებს კომპიუტერულ რიცხვით კონტროლს (ანუ CNC). ნახაზზე მოცემული შემავალი/გამომავალი მოწყობილობა, რიცხვითი მართვის მოწყობილობა, სერვო წამყვანი და უკუკავშირის მოწყობილობა ერთად ქმნის დაზგის რიცხვითი მართვის სისტემას და მისი როლი ზემოთ არის აღწერილი. ქვემოთ მოკლედ არის წარმოდგენილი სხვა კომპონენტები.
გაზომვის უკუკავშირის მოწყობილობა: ეს არის დახურული ციკლის (ნახევრად დახურული ციკლის) CNC დაზგის აღმოჩენის რგოლი. მისი როლია აქტივატორის (მაგალითად, ხელსაწყოს დამჭერის) ან სამუშაო მაგიდის ფაქტობრივი გადაადგილების სიჩქარისა და გადაადგილების აღმოჩენა თანამედროვე საზომი ელემენტების, როგორიცაა იმპულსური კოდირები, რეზოლუტორები, ინდუქციური სინქრონიზატორები, გისოსები, მაგნიტური სასწორები და ლაზერული საზომი ინსტრუმენტები, მეშვეობით და მათი სერვოძრავიან მოწყობილობაზე ან რიცხვითი მართვის მოწყობილობაზე დაბრუნება და აქტივატორის მიწოდების სიჩქარის ან მოძრაობის შეცდომის კომპენსირება მოძრაობის მექანიზმის სიზუსტის გაუმჯობესების მიზნით. აღმოჩენის მოწყობილობის დამონტაჟების პოზიცია და აღმოჩენის სიგნალის უკუკავშირის პოზიცია დამოკიდებულია რიცხვითი მართვის სისტემის სტრუქტურაზე. სერვოძრავიან ჩაშენებული იმპულსური კოდირები, ტაქომეტრები და წრფივი გისოსები ხშირად გამოიყენება აღმოჩენის კომპონენტებად.
იმის გამო, რომ ყველა მოწინავე სერვოძრავა იყენებს ციფრული სერვოძრავის ტექნოლოგიას (რომელსაც ციფრულ სერვოძრავას უწოდებენ), სერვოძრავასა და რიცხვითი მართვის მოწყობილობას შორის დასაკავშირებლად, როგორც წესი, გამოიყენება ავტობუსი; უმეტეს შემთხვევაში, უკუკავშირის სიგნალი უკავშირდება სერვოძრავას და ავტობუსის მეშვეობით გადაეცემა რიცხვითი მართვის მოწყობილობას. მხოლოდ რამდენიმე შემთხვევაში ან ანალოგური სერვოძრავების (რომელთაც ჩვეულებრივ ანალოგურ სერვოძრავებს უწოდებენ) გამოყენებისას, უკუკავშირის მოწყობილობა პირდაპირ უნდა იყოს დაკავშირებული რიცხვითი მართვის მოწყობილობასთან.
დამხმარე მართვის მექანიზმი და მიწოდების გადაცემის მექანიზმი: ის მდებარეობს რიცხვითი მართვის მოწყობილობასა და დაზგის მექანიკურ და ჰიდრავლიკურ კომპონენტებს შორის. მისი მთავარი როლია რიცხვითი მართვის მოწყობილობის მიერ გამომავალი შპინდელის სიჩქარის, მიმართულების და ჩართვის/გაჩერების ინსტრუქციების მიღება; ხელსაწყოს შერჩევისა და შეცვლის ინსტრუქციები; გაგრილების და შეზეთვის მოწყობილობების ჩართვის/გაჩერების ინსტრუქციები; დამხმარე ინსტრუქციის სიგნალები, როგორიცაა სამუშაო ნაწილების და დაზგის კომპონენტების მოშვება და დამაგრება, სამუშაო მაგიდის ინდექსირება და დაზგაზე აღმოჩენის გადამრთველების სტატუსის სიგნალები. საჭირო კომპილაციის, ლოგიკური განსჯის და სიმძლავრის გაძლიერების შემდეგ, შესაბამისი აქტივატორები პირდაპირ იმართება დაზგის მექანიკური კომპონენტების, ჰიდრავლიკური და პნევმატური დამხმარე მოწყობილობების სამართავად, ინსტრუქციებით მითითებული მოქმედებების შესასრულებლად. ის ჩვეულებრივ შედგება PLC-ისა და ძლიერი დენის მართვის სქემისგან. PLC შეიძლება ინტეგრირებული იყოს CNC-თან სტრუქტურაში (ჩაშენებული PLC) ან შედარებით დამოუკიდებელი (გარე PLC).
CNC დაზგის მექანიკური სტრუქტურა, ანუ მისი კორპუსი, ასევე შედგება ძირითადი ამძრავის სისტემებისგან, მიმწოდებელი სისტემებისგან, საწოლებისგან, სამუშაო მაგიდებისგან, დამხმარე მოძრაობის მოწყობილობებისგან, ჰიდრავლიკური და პნევმატური სისტემებისგან, შეზეთვის სისტემებისგან, გაგრილების მოწყობილობებისგან, ნაპრალების მოსაშორებელი მოწყობილობებისგან, დამცავი სისტემებისა და სხვა ნაწილებისგან. თუმცა, რიცხვითი კონტროლის მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად და დაზგის მუშაობის სრული ფუნქციონირებისთვის, მან მნიშვნელოვანი ცვლილებები განიცადა საერთო განლაგების, გარეგნობის დიზაინის, გადაცემის სისტემის სტრუქტურის, ხელსაწყოების სისტემისა და ექსპლუატაციის თვალსაზრისით. დაზგის მექანიკური კომპონენტებია საწოლი, ყუთი, სვეტი, გამტარი რელსი, სამუშაო მაგიდა, შპინდელი, მიმწოდებელი მექანიზმი, ხელსაწყოების შეცვლის მექანიზმი და ა.შ.
CNC დამუშავების პრინციპი
ტრადიციულ ლითონის საჭრელ დაზგებზე, ნაწილების დამუშავებისას, ოპერატორს ნახაზის მოთხოვნების შესაბამისად მუდმივად სჭირდება ისეთი პარამეტრების შეცვლა, როგორიცაა ხელსაწყოს მოძრაობის ტრაექტორია და მოძრაობის სიჩქარე, რათა ხელსაწყომ განახორციელოს ჭრის დამუშავება სამუშაო ნაწილზე და საბოლოოდ დაამუშაოს კვალიფიციური ნაწილები.
CNC ჩარხების დამუშავება არსებითად „დიფერენციალური“ პრინციპით ხორციელდება. მისი მუშაობის პრინციპი და პროცესი მოკლედ შეიძლება აღიწეროს შემდეგნაირად:
დამუშავების პროგრამის მიერ მოთხოვნილი ხელსაწყოს ტრაექტორიის მიხედვით, რიცხვითი მართვის მოწყობილობა განასხვავებს ტრაექტორიას დაზგის შესაბამისი კოორდინატული ღერძების გასწვრივ მინიმალური გადაადგილების რაოდენობით (იმპულსის ეკვივალენტი) (△X, △Y ნახაზ 1-2-ში) და ითვლის იმპულსების რაოდენობას, რომელთა გადაადგილებისთვისაც საჭიროა თითოეული კოორდინატული ღერძი.
რიცხვითი მართვის მოწყობილობის „ინტერპოლაციის“ პროგრამული უზრუნველყოფის ან „ინტერპოლაციის“ კალკულატორის მეშვეობით, საჭირო ტრაექტორიაზე მორგებულია ეკვივალენტური პოლიხაზი „მინიმალური მოძრაობის ერთეულის“ ერთეულებში და მოიძებნება თეორიულ ტრაექტორიასთან ყველაზე ახლოს მორგებული პოლიხაზი.
დამონტაჟებული პოლიხაზის ტრაექტორიის მიხედვით, რიცხვითი მართვის მოწყობილობა უწყვეტად ანაწილებს მიწოდების იმპულსებს შესაბამის კოორდინატთა ღერძებზე და საშუალებას აძლევს დაზგის კოორდინატთა ღერძებს გადაადგილდნენ გამოყოფილი იმპულსების მიხედვით სერვოძრავის მეშვეობით.
ჩანს, რომ: პირველ რიგში, სანამ CNC დაზგის მინიმალური მოძრაობის რაოდენობა (იმპულსის ეკვივალენტი) საკმარისად მცირეა, გამოყენებული მორგებული პოლიხაზი შეიძლება ექვივალენტურად ჩაანაცვლოს თეორიული მრუდი. მეორეც, სანამ კოორდინატების ღერძების იმპულსების განაწილების მეთოდი იცვლება, მორგებული პოლიხაზის ფორმაც შეიძლება შეიცვალოს, რითაც მიიღწევა დამუშავების ტრაექტორიის შეცვლის მიზანი. მესამე, სანამ სიხშირე…