CNC 공작 기계의 기본 구성에는 가공 프로그램 캐리어, CNC 장치, 서보 드라이브 장치, 공작 기계 본체 및 기타 보조 장치가 포함됩니다. 각 구성 요소의 기본 작동 원리는 아래에 요약되어 있습니다.
처리 프로그램 캐리어
고속 CNC 공작 기계
CNC 공작 기계가 작동 중일 때 작업자는 공작 기계를 직접 조작 할 필요가 없습니다. CNC 공작 기계를 제어하려면 가공 프로그램을 컴파일해야합니다. 가공 프로그램에는 공작 기계의 공작물과 공구의 상대 동작 궤적, 공정 매개 변수 (이송량, 스핀들 속도 등) 및 보조 동작이 포함됩니다. 가공 프로그램은 펀칭 테이프, 카세트 테이프, 플로피 디스크 등과 같은 특정 형식과 코드로 프로그램 캐리어에 저장되고 프로그램 정보는 CNC 공작 기계의 입력 장치를 통해 CNC 장치에 입력됩니다. .
CNC 장치
수치 제어 장치는 수치 제어 공작 기계의 핵심입니다. 현대의 수치 제어 장치는 모두 CNC (Computer Numerical Control)의 형태를 채택합니다. 이러한 종류의 CNC 장치는 일반적으로 다중 마이크로 프로세서를 사용하여 프로그래밍 된 소프트웨어의 형태로 수치 제어 기능을 구현하므로 소프트웨어 NC (Software NC)라고도합니다. CNC 시스템은 일종의 위치 제어 시스템으로, 입력 데이터를 기반으로 이상적인 모션 궤적을 보간 한 다음 실행 구성 요소로 출력하여 필요한 부품을 처리합니다. 따라서 수치 제어 장치는 주로 입력, 처리 및 출력의 세 가지 기본 부분으로 구성됩니다. 그리고 이러한 모든 작업은 컴퓨터 시스템 프로그램에 의해 합리적으로 구성되므로 전체 시스템이 조정 된 방식으로 작동 할 수 있습니다.
1) 입력 장치 : 수치 제어 장치에 수치 제어 명령을 입력합니다. 다른 프로그램 캐리어에 따라 다른 입력 장치가 있습니다. 주로 키보드 입력, 디스크 입력, CAD / CAM 시스템 직접 통신 입력 및 상위 컴퓨터에 연결된 DNC (직접 수치 제어) 입력이 있습니다. 여전히 많은 시스템이 광전 판독기의 종이 테이프 입력 형식을 유지합니다.
(1) 종이 테이프 입력 방법. 가공 프로그램은 종이 테이프 광전 판독기로 판독하여 공작 기계의 움직임을 직접 제어하거나 종이 테이프의 내용을 메모리로 읽어 들일 수 있으며 메모리에 저장된 가공 프로그램을 사용하여 제어 할 수 있습니다. 공작 기계의 움직임.
(2) MDI 수동 데이터 입력 모드. 운영자는 조작 패널의 키보드를 사용하여 비교적 짧은 프로그램에 적합한 처리 프로그램의 지침을 입력 할 수 있습니다.
제어 장치 (EDIT)의 편집 상태에서 소프트웨어를 사용하여 처리 프로그램을 입력하고 제어 장치의 메모리에 저장합니다. 이 입력 방법은 프로그램을 재사용 할 수 있습니다. 이 방법은 일반적으로 수동 프로그래밍에 사용됩니다.
대화 형 프로그래밍 기능이있는 수치 제어 장치에서 디스플레이에 표시되는 질문에 따라 다른 메뉴를 선택하고, 인간-기계 대화 방법을 사용하고, 관련 크기 번호를 입력하여 처리 프로그램을 자동으로 생성 할 수 있습니다.
(3) DNC 직접 수치 제어 입력 방식 채택. 가공 프로그램을 상위 컴퓨터에 저장하면 CNC 시스템이 처리하는 동안 컴퓨터에서 후속 프로그램 세그먼트를 수신합니다. DNC 방법은 CAD / CAM 소프트웨어를 사용하여 복잡한 공작물을 설계하고 부품 프로그램을 직접 생성 할 때 주로 사용됩니다.
2) 정보 처리 : 입력 장치는 처리 정보를 CNC 장치에 전송하고이를 컴퓨터가 인식 할 수있는 정보로 컴파일합니다. 정보 처리부는 제어 프로그램의 규정에 따라 단계별로 저장 및 처리 한 후 출력 부 시스템과 메인 모션 제어부를 통해 위치 및 속도 명령을 서보로 보냅니다. CNC 시스템의 입력 데이터에는 부품의 윤곽 정보 (시작점, 끝점, 직선, 호 등), 처리 속도 및 기타 보조 처리 정보 (예 : 공구 변경, 속도 변경, 냉각수 스위치, 기타.). 데이터 처리의 목적은 보완 작업 전에 삽입 준비를 완료하는 것입니다. 데이터 처리 프로그램에는 공구 반경 보정, 속도 계산 및 보조 기능 처리도 포함됩니다.
3) 출력 장치 : 출력 장치는 서보 메커니즘과 연결됩니다. 출력 장치는 컨트롤러의 명령에 따라 연산 장치의 출력 펄스를 수신하여 각 좌표의 서보 제어 시스템으로 보냅니다. 전력 증폭 후 서보 시스템이 구동되어 공작 기계가 필요에 따라 이동하도록 제어합니다.
서보 및 측정 피드백 시스템
서보 시스템은 CNC 공작 기계의 피드 서보 제어 및 스핀들 서보 제어를 실현하는 데 사용되는 CNC 공작 기계의 중요한 부분입니다. 서보 시스템의 기능은 수치 제어 장치에서 수신 한 명령 정보를 전력 증폭 및 성형 후 공작 기계 실행 부품의 선형 변위 또는 각도 변위 운동으로 변환하는 것입니다. 서보 시스템은 CNC 공작 기계의 마지막 링크이므로 성능은 CNC 공작 기계 및 기타 기술 지표의 정확도와 속도에 직접적인 영향을 미칩니다. 따라서 CNC 공작 기계의 서보 드라이브 장치는 우수한 빠른 응답 성능과 CNC 장치의 정확하고 민감한 추적이 필요합니다. 전송 된 디지털 명령 신호는 수치 제어 장치의 명령을 충실하게 실행하여 시스템'의 동적 추종 특성과 정적 추적 정확도를 향상시킬 수 있습니다.
서보 시스템은 드라이브 장치와 액추에이터의 두 부분으로 구성됩니다. 구동 장치는 스핀들 드라이브 유닛, 피드 드라이브 유닛, 스핀들 서보 모터 및 피드 서보 모터로 구성됩니다. 스테핑 모터, DC 서보 모터 및 AC 서보 모터는 일반적으로 사용되는 구동 장치입니다.
측정 요소는 CNC 공작 기계의 각 좌표축의 실제 변위 값을 감지하고 피드백 시스템을 통해 공작 기계의 CNC 장치에 입력합니다. CNC 장치는 피드백 실제 변위 값과 명령 값을 비교하고 설정 값에 도달하기 위해 서보 시스템에 출력합니다.
기계 본체
공작 기계 호스트는 CNC 공작 기계의 본체입니다. 여기에는 베드,베이스, 기둥, 빔, 슬라이딩 시트, 작업대, 주축 대, 피드 메커니즘, 툴 포스트 및 자동 툴 체인저와 같은 기계 부품이 포함됩니다. CNC 공작 기계에서 다양한 절삭 공정을 자동으로 완료하는 기계 부품입니다. 기존 공작 기계와 비교할 때 CNC 공작 기계의 본체는 다음과 같은 구조적 특성을 가지고 있습니다.
1) 높은 강성, 높은 내 충격성 및 열 변형이 적은 새로운 공작 기계 구조를 채택하십시오. 일반적으로 구조 시스템의 정적 강성 개선, 감쇠 증가, 구조 부품의 품질 및 고유 진동수 조정과 같은 방법을 사용하여 공작 기계 호스트의 강성과 내진성을 개선하여 공작 기계 본체가 연속 및 자동 절단을위한 CNC 공작 기계의 요구에 적응할 수 있습니다. 공작 기계의 레이아웃 개선, 발열 감소, 온도 상승 제어 및 열 변위 보상 채택과 같은 조치를 취하면 공작 기계의 호스트 기계에 대한 열 변형의 영향을 줄일 수 있습니다.
2) 고성능 스핀들 서보 드라이브 및 피드 서보 드라이브 장치의 광범위한 사용은 CNC 공작 기계의 전송 체인을 단축하고 공작 기계 기계 전송 시스템의 구조를 단순화합니다.
3) 볼 스크류 너트 쌍, 플라스틱 슬라이딩 가이드, 선형 롤링 가이드, 정압 가이드 등과 같은 높은 전송 효율, 고정밀, 틈새 전송 장치 및 움직이는 부품의 사용.
수치 제어 공작 기계 보조 장치
보조 장치는 CNC 공작 기계의 기능을 최대한 활용하기 위해 필요한 지원 장치입니다. 일반적으로 사용되는 보조 장치에는 공압, 유압 장치, 칩 제거 장치, 냉각 및 윤활 장치, 회전 테이블 및 CNC 인덱싱 헤드, 보호, 조명 등 보조 장비가 포함됩니다.
