Як працуе кантролер з ЧПУ? Такарны станок супраць фрэзерных сістэм

Прамы адказ

Кантролер з ЧПУ - гэта апаратна-праграмная сістэма, якая счытвае G-код і M-код праграмы апрацоўкі, разлічвае дакладны шлях, хуткасць і час для кожнай восі станка і адпраўляе камандныя сігналы ў рэжыме рэальнага часу на сервопривод або крокавыя рухавікі, якія фізічна рухаюць інструмент і нарыхтоўку. Кантролер такарнага станка з ЧПУ пабудаваны вакол кручэння нарыхтоўкі і падачы ў яе інструмента, у той час як кантролер фрэзеравання з ЧПУ кіруе больш складаным шматвосевым рухам інструмента і, на многіх станках, арыентацыяй інструмента. Абодва тыпу працуюць у замкнёным цыкле: кадавальнікі паведамляюць кантролеру аб фактычным становішчы і хуткасці тысячы разоў у секунду, а кантролер бесперапынна карэктуе рух, каб гатовая частка была ў межах допуску. Пры ацэнцы кантролера — ці для новай машыны, ці для мадэрнізацыі — найбольш важныя пытанні: колькасць восяў, разрозненне зваротнай сувязі, адкрытая ці запатэнтаваная архітэктура і ці сапраўды даступная мясцовая тэхнічная падтрымка і запасныя часткі для абранай вамі мадэлі.

Ключавыя вывады

• Кантролер з ЧПУ знаходзіцца паміж праграмай апрацоўкі (G-код/М-код) і фізічнымі рухавікамі — ён не рэжа метал сам, ён кіруе рухам, які робіць гэта.

• Кантролеры такарнага станка аптымізаваны для кручэння нарыхтоўкі і падачы інструмента; кантролеры фрэзеравання кіруюць большай колькасцю восяў і, у многіх канструкцыях, кантролем кута інструмента для 4- і 5-восевай працы.

• Зваротная сувязь з замкнёным контурам (праз энкодэры) - гэта тое, што дазваляе кантролеру захоўваць допуск, нягледзячы на ​​нагрузкі рэзкі, вібрацыю або цеплавы дрэйф.

• Кантролеры з адкрытай архітэктурай прымаюць больш шырокі спектр кампанентаў іншых вытворцаў і, як правіла, лягчэй мадэрнізаваць; прапрыетарныя кантролеры звычайна супастаўляюцца толькі з іх арыгінальнай маркай машыны.

• Мадэрнізацыя кантролера замяняе электроніку (блок кіравання, сервапрывады, рухавікі, кадавальнікі), захоўваючы пры гэтым механічную структуру машыны — гэта рэдка бывае простай заменай і спачатку трэба праверыць праводку, зваротную сувязь і сумяшчальнасць з бяспекай.

Што на самой справе робіць кантролер з ЧПУ?

Кантролер ЧПУ - гэта сістэма, якая пераўтворыць праграму лічбавай апрацоўкі ў скаардынаваны рух восяў станка, шпіндзеля і дапаможных функцый у рэжыме рэальнага часу. Не камп'ютар распрацоўвае дэталь (гэта праграмнае забеспячэнне CAD/CAM) - гэта ўзровень, які ператварае задуму дызайну ў паводзіны цэха, як толькі праграма трапляе на машыну.

Працэс выконваецца ў паслядоўнай паслядоўнасці практычна на кожным такарным або фрэзерным станку з ЧПУ:

1. Праграмаванне і ўвод. Аператар або праграміст пераўтворыць мадэль САПР або ручныя інструкцыі ў G-код (каманды руху і геаметрыі — куды і як хутка рухацца) і M-код (функцыі станка — уключэнне/выключэнне шпіндзеля, уключэнне/выключэнне астуджальнай вадкасці, змена інструмента, прыпынак праграмы). Гэтая праграма загружаецца ў кантролер непасрэдна, праз сеткавую перадачу (DNC) або з USB/карты памяці на пярэдняй панэлі прылады.

2. Разбор і інтэрпрэтацыя. Кантролер блок за блокам счытвае праграму, правярае сінтаксіс і вырашае любыя актыўныя мадальныя стану (напрыклад, каманда кампенсацыі разца, якая застаецца актыўнай у некалькіх наступных блоках, пакуль не будзе відавочна адменена).

3. Разлік шляху і хуткасці. Для кожнага блока кантролер разлічвае дакладны шлях, па якім павінна ісці кожная вось, хуткасць падачы і хуткасць паскарэння або запаволення машыны, каб пазбегнуць механічнага рыўка. Кантралёры вышэйшага класа адначасова счытваюць шмат блокаў наперад (тэхніка, званая апярэджаннем), каб машына магла падтрымліваць больш плыўную і пастаянную хуткасць падачы пры змене напрамку замест запаволення да прыпынку на кожным рагу.

4. Вывад каманд на рухавікі. Кантролер пераўтворыць гэтыя разлікі ў камандныя сігналы, якія адпраўляюцца ў сервоусилители або крокавыя драйверы, якія, у сваю чаргу, прыводзяць у рух фізічныя рухавікі на кожнай восі.

5. Зваротная сувязь і выпраўленне ў рэжыме рэальнага часу. Кадавальнікі, устаноўленыя на рухавіках або восях, бесперапынна паведамляюць кантролеру аб фактычным становішчы і хуткасці. Кантролер параўноўвае гэта з зададзеным становішчам і ўносіць пастаянныя карэкціроўкі - гэта паводзіны замкнёнага цыкла - гэта тое, што падтрымлівае дэталь у межах допуску, нягледзячы на ​​сілы рэзання, вібрацыю або цеплавое пашырэнне падчас доўгага цыкла апрацоўкі.

6. Бесперапыннае кіраванне праз цыкл. Кантролер працягвае кіраваць адносным становішчам інструмента і нарыхтоўкі, зменай інструмента, хуткасцю кручэння шпіндзеля і дапаможнымі функцыямі (астуджальная вадкасць, канвееры стружкі, зандзіраванне дэталяў), пакуль праграма не скончыцца.

Кантролер такарнага станка з ЧПУ супраць кантролера фрэзеравання з ЧПУ: што насамрэч адрозніваецца?

Абодва тыпы кантролераў маюць аднолькавую асноўную логіку — аналіз праграмы, разлік руху, кіраванне рухавікамі, замыканне цыкла — але яны пабудаваны вакол рознай кінематыкі, таму што такарны станок і млын рухаюць матэрыял прынцыпова рознымі спосабамі.

На практыцы гэта азначае, што кантролер, створаны для такарных цэнтраў, аптымізаваны для павароту нарыхтоўкі, пастаяннай падачы інструмента і логікі індэксацыі рэвольвернай галоўкі, у той час як кантролер фрэзернага/апрацоўчага цэнтра аптымізаваны для адначасовай шматвосевай інтэрпаляцыі і матэматыкі арыентацыі інструмента. Вось чаму кантролеры такарных і фрэзерных станкоў звычайна прадаюцца як розныя лінейкі прадуктаў, нават калі яны маюць аднолькавую базавую архітэктуру платы кіравання і логіку ПЛК - напрыклад, асартымент кантролераў ЧПУ SZGH падзяляе Мадэлі кантролераў такарных станкоў з ЧПУ , такія як SZGH-880TC (3-восевы эканамічны кантролер з абсалютнай зваротнай сувяззю кадавальніка і праграмаваннем лесвічнай дыяграмы PLC) і серыя SZGH-CNC1000TDc (кантролеры такарных цэнтраў ад 3 да 5 восяў) ад Мадэлі фрэзернага кантролера з ЧПУ, такія як GH-1000MC-4 (4-восевы, з падтрымкай RTCP для працы пад вуглом інструмента) і GH-1000MC-5 (5-восевая плата кіравання прамысловага ўзроўню, прызначаная для апрацоўчых цэнтраў, вырабленых на заказ).

Адкрытая архітэктура супраць прапрыетарных кантролераў: чаму гэта важна для мадэрнізацыі

Адзінае найбольш важнае рашэнне пры выбары кантролера з ЧПУ - асабліва для мадэрнізацыі, а не для новай машыны - заключаецца ў тым, ці будзе сістэма з адкрытай архітэктурай або прапрыетарнай, таму што гэта вызначае, што вы можаце падключыць да яе і хто можа абслугоўваць яе пазней.

• Патэнтаваныя кантралёры, як правіла, дакладна адпавядаюць экасістэме электронікі, праграмнага забеспячэння і запасных частак першапачатковага вытворцы машыны. Яны могуць прапанаваць стабільны, добра інтэграваны вопыт, але запасныя часткі, абнаўленні праграмнага забеспячэння і знаёмства тэхнічнага спецыяліста звычайна звязаны з адным пастаўшчыком.

• Кантролеры з адкрытай архітэктурай прызначаны для працы з больш шырокім спектрам сервапрывадаў, рухавікоў і праграмнага забеспячэння CAM іншых вытворцаў і звычайна выкарыстоўваюць шырока задакументаваныя стандарты праграмавання і сувязі. Гэта, як правіла, палягчае доўгатэрміновае абслугоўванне і будучыя мадэрнізацыі, таму што крама не залежыць ад аднаго пастаўшчыка кожнага кампанента.

Канкрэтна для мадэрнізацыі рашэнне мае яшчэ большае значэнне: мадэрнізацыя кантролера замяняе электронную сістэму кіравання станка — блок ЧПУ, сервапрывады, рухавікі, энкодэры, прывад шпіндзеля і панэль аператара — пры захаванні механічнай структуры станка (стань, калонка, бабка, шпіндзель, шляхі) у цэласці. Перш чым прыступіць да мадэрнізацыі, пацвердзіце, што серваінтэрфейс новага кантролера, раздзяленне зваротнай сувязі і колькасць уводаў/вывадаў адпавядаюць таму, што могуць падтрымліваць існуючыя рухавікі, энкодэры і электраправодка — неадпаведнасці тут з'яўляюцца найбольш распаўсюджанай крыніцай затрымак мадэрнізацыі.

Як кантролер узаемадзейнічае з астатняй часткай машыны

Кантролер рэдка працуе ізалявана - гэта адзін вузел у невялікай сетцы сувязі ў рэжыме рэальнага часу на машыне і, усё часцей, на заводзе.

• Сувязь па палявой шыне (такія пратаколы, як EtherCAT, PROFINET або EtherNet/IP) звязвае кантролер з сервапрывадамі, модулямі ўводу/вываду і дапаможнымі прыладамі з нізкай дэтэрмінаванай затрымкай, што дазваляе сінхранізаваць некалькі восяў падчас адначасовага руху па некалькіх восях.

• Логіка ПЛК унутры або побач з кантролерам кіруе паслядоўнасцю на ўзроўні машыны - зменай інструментаў, блакаваннем дзвярэй, астуджальнай вадкасцю, заціскам дэталяў - асобна ад чыстай матэматыкі інтэрпаляцыі руху.

• Петлі зваротнай сувязі энкодэра працуюць бесперапынна і з высокай частатой, замыкаючы цыкл паміж зададзеным і фактычным становішчам для кожнай восі.

Гэта таксама тое, дзе кантролеры з ЧПУ і кантролеры прамысловых робатаў падзяляюць рэальнае архітэктурнае перакрыцце - абедзве з'яўляюцца сістэмамі руху ў рэальным часе, пабудаванымі на аснове інтэрпаляцыі, зваротнай сувязі па замкнёным контуры і сувязі па палявой шыне, нават калі яны кіруюць рознымі відамі механізмаў. Каб больш падрабязна даведацца, як гэта прымяняецца да рук робатаў, глядзіце SZGH Поўнае кіраўніцтва па кантролеры прамысловых робатаў.

Серварухавікі, шпіндзельныя прывады і чаму яны прадаюцца як адпаведная сістэма

Каманды руху кантролера настолькі ж дакладныя, наколькі дакладныя рухавікі і прывады, якія іх выконваюць, таму кантролеры з ЧПУ, серварухавікі і шпіндзельныя прывады звычайна распрацоўваюцца і прадаюцца як адпаведны набор, а не свабодна змешваюцца паміж брэндамі.

• Серварухавікі і драйверы пераменнага току пераўтвараюць камандныя сігналы кантролера ў дакладны рух па восі, пры гэтым сервапрывад апрацоўвае кантроль току/крутоўнага моманту, а рухавік забяспечвае механічны выхад; зваротная сувязь ад кадавальніка рухавіка замыкае зваротны контур да кантролера. Напрыклад, SZGH ст Лінейка серводвигателей і драйвераў пераменнага току ўключае SZGH-13150AC, высокаінэрцыйны серводвигатель магутнасцю 1500 Вт, размешчаны для прамой сумяшчальнасці з уласнымі кантролерамі SZGH.

• Сервапрывады шпіндзеля з'яўляюцца звязаным, але асобным кампанентам - яны кантралююць хуткасць шпіндзеля і крутоўны момант для рэжучага інструмента (на фрэзе) або нарыхтоўкі (на такарным станку), і звычайна маюць патрэбу ў больш высокай магутнасці, чым сервоприводы восі. СЗГХ Дыяпазон серварухавікоў і драйвераў пераменнага току ахоплівае прыкладна ад 1,5 кВт да 132 кВт ва ўсім сямействе драйвераў S4T, што адлюстроўвае тое, наколькі па-рознаму нагружаюць прывад шпіндзеля невялікі настольны млын і вялікі такарны цэнтр.

Калі вы ацэньваеце кантролер для новай зборкі, пацвердзіце, што камбінацыя сервопривода і шпіндзельнага прывада праверана адным і тым жа пастаўшчыком - гэта звычайна хутчэй для ўводу ў эксплуатацыю і ліквідацыі непаладак, чым кантролер, сервопривод і шпіндзельны прывад ад трох розных пастаўшчыкоў.

Кантрольны спіс практычнага выбару

Выкарыстоўвайце гэты кантрольны спіс незалежна ад таго, вызначаеце вы кантролер для новай зборкі машыны або ацэньваеце мадэрнізацыю для існуючай:

• Тып станка і колькасць восяў — пацвердзіце, ці патрэбны вам 2-восевы кантролер павароту, 3-восевы фрэзерны кантролер або 4/5-восевая сістэма з падтрымкай вугла інструмента (RTCP).

• Адкрытая архітэктура ў параўнанні з прапрыетарнай — вызначыцеся з тым, колькі доўгатэрміновай гнуткасці і доступу да запасных частак ад розных пастаўшчыкоў вам патрэбныя ў параўнанні з цесна інтэграванай сістэмай аднаго пастаўшчыка.

• Тып зваротнай сувязі і раздзяленне — праверце, ці падтрымлівае кантролер тып кадавальніка (напрыклад, абсалютны супраць інкрэментнага), які ўжо ёсць на вашай машыне, або той, які вы плануеце ўсталяваць.

• Сумяшчальнасць пратаколу сувязі — Праверце, ці падтрымліваецца кантролерам палевая шына (EtherCAT, PROFINET, EtherNet/IP і г.д.) у адпаведнасці з вашымі сервапрывадамі і любой завадской сеткай вышэй па плыні.

• Логіка ПЛК і інтэрфейс праграмавання — пацвердзіце, ці пастаўляецца кантролер з гатовай лесвічнай логікай ПЛК для стандартных функцый (змена інструмента, астуджальная вадкасць, ахоўныя блакіроўкі) або патрабуе спецыяльнага праграмавання.

• Адпаведнасць сервапрывада і прывада шпіндзеля — аддавайце перавагу кантролеру, серварухавіку і прываду шпіндзеля, правераным разам адным пастаўшчыком, каб знізіць рызыку ўводу ў эксплуатацыю.

• Доступ да запасных частак і тэхнічнай падтрымкі — для любога кантролера — айчыннага або імпартнага — пацвердзіце, як ідэнтыфікуюцца запасныя часткі (напрыклад, пошук серыйнага нумара) і як хутка іх можна знайсці перад здзяйсненнем.

• Даступнасць дакументацыі і схемы ПЛК — асабліва важна для мадэрнізацыі, дзе дакументацыя па праводцы і лесвічнай логіцы вызначае, колькі інжынернага часу зойме пераход.

Часта задаюць пытанні

Ці заменіць кантролер ЧПУ неабходнасць у праграмным забеспячэнні CAD/CAM?

Праграмнае забеспячэнне CAD/CAM распрацоўвае дэталь і стварае праграму G-кода; кантролер счытвае гэтую праграму і выконвае рух. Яны выконваюць розныя паслядоўныя ролі ў адным працоўным працэсе.

Ці магу я паставіць фрэзерны кантролер на такарны станок ці наадварот?

Не наўпрост. Кантролеры такарных і фрэзерных станкоў пабудаваны вакол рознай кінематыкі — паварот нарыхтоўкі і індэксацыя рэвальвернай галоўкі для такарных станкоў у параўнанні з пазіцыянаваннем шматвосевага інструмента і кіраваннем ATC для фрэз — таму логіка кіравання і канфігурацыя ўводу/вываду не ўзаемазаменныя без значнай рэканструкцыі.

У чым розніца паміж крокавым рухавіком і серварухавіком у сістэме ЧПУ?

Серварухавік выкарыстоўвае зваротную сувязь па замкнёным контуры (энкодэр паведамляе аб фактычным становішчы кантролеру), што звычайна забяспечвае больш высокую дакладнасць і прадукцыйнасць пад нагрузкай. Крокавы рухавік звычайна працуе з адкрытым контурам, што можа быць больш рэнтабельным для лёгкіх нагрузак або прыкладанняў пачатковага ўзроўню, але забяспечвае меншую карэкцыю, калі рухавік губляе прыступкі пад нагрузкай.

Ці сумяшчальны кантролер ЧПУ кітайскай вытворчасці з агульным праграмным забеспячэннем CAM і стандартамі G-кода?

Сумяшчальнасць залежыць ад канкрэтнай мадэлі кантролера, а не ад краіны паходжання — перад пакупкай праверце, ці выкарыстоўвае кантролер стандартныя канвенцыі G-code/M-code і ці пазначана дакументальна, што ён сумяшчальны з вашым постпрацэсарам CAM, незалежна ад месцазнаходжання пастаўшчыка.

Як даведацца, ці падыходзіць мая старая машына для мадэрнізацыі кантролера?

Мадэрнізацыя, як правіла, мае сэнс, калі механічная структура станка (станіна, каналы, шпіндзель, калона) па-ранейшаму дакладная і жорсткая, але існуючая сістэма кіравання састарэла, не падтрымліваецца або абмяжоўвае новыя магчымасці. Калі сама механічная структура мае значны знос, мадэрнізацыя можа не вырашыць асноўную праблему дакладнасці.

Заключэнне

Праца кантролера з ЧПУ простая для апісання і патрабавальная для якаснага выканання: ператварыце лічбавую праграму ў дакладны рух машыны з пастаяннай карэкцыяй. Практычныя адрозненні паміж кантролерам такарнага і фрэзернага станкоў зводзяцца да таго, які рух насамрэч павінен кантраляваць кожны станок — паварот нарыхтоўкі і падача інструмента з аднаго боку, шматвосевае размяшчэнне інструмента з другога — і выбар паміж адкрытай і запатэнтаванай архітэктурай вызначае, наколькі лёгка вы зможаце абслугоўваць, мадэрнізаваць або мадэрнізаваць сістэму пазней. Калі вы выбіраеце новы кантролер або ацэньваеце мадэрнізацыю, каманда інжынераў SZGH можа праверыць бягучую праводку, тып зваротнай сувязі і патрабаванні да восі вашай машыны і парэкамендаваць канфігурацыю кантролера, сервопривода і шпіндзеля.

Запытаць тэхнічную кансультацыю кантролера — Звяжыцеся з камандай інжынераў SZGH і паведаміце тып машыны, колькасць восяў і бягучую сістэму кіравання, і яны дапамогуць ацаніць варыянты мадэрнізацыі або новай зборкі кантролера. электронная пошта: export02@szghtech.com · WhatsApp: +86- 18925223781