O sistema CNC das máquinas-ferramentas CNC
Existem muitos fatores que afetam o processo de máquinas-ferramenta CNC e, ao analisar o processo de peças, as características das máquinas-ferramenta CNC devem ser consideradas. Considere uma série de fatores, como a disposição das rotas de processamento das peças, a seleção das máquinas-ferramenta, a seleção das ferramentas de corte e a fixação das peças. Diferentes máquinas-ferramenta CNC correspondem a diferentes processos e peças de trabalho, e a escolha de uma máquina-ferramenta razoável tornou-se a chave para melhorar a eficiência e reduzir o investimento para as empresas. O sistema CNC de uma máquina-ferramenta CNC inclui um dispositivo CNC, um acionamento de avanço (unidade de controle de taxa de avanço e servomotor), um acionamento do fuso (unidade de controle de velocidade do fuso e motor do fuso) e componentes de detecção. Ao selecionar um sistema CNC, o conteúdo acima deve ser incluído.
1、 Seleção de dispositivos CNC
（1） Seleção de tipo
Selecione o dispositivo CNC correspondente de acordo com o tipo de máquina-ferramenta CNC. De modo geral, os dispositivos CNC são adequados para tipos de usinagem como torneamento, furação, mandrilamento, fresamento, retificação, estampagem e corte por descarga elétrica, e devem ser selecionados adequadamente.
（2） Seleção de desempenho
O desempenho de diferentes dispositivos CNC varia muito, como o número de eixos de controle, incluindo eixo único, 2 eixos, 3 eixos, 4 eixos, 5 eixos e até mais de 10 ou 20 eixos; Existem 2 ou mais eixos de ligação e a velocidade máxima de avanço é de 10 m/min, 15 m/min, 24 m/min e 240 m/min; A resolução é de 0,01 mm, 0,001 mm e 0,0001 mm. Esses indicadores são diferentes e os preços também são diferentes. Eles devem ser baseados nas necessidades reais da máquina-ferramenta. Por exemplo, para usinagem de torneamento geral, o controle de 2 ou 4 eixos (porta-ferramenta duplo) deve ser selecionado, e para usinagem de peças planas, a ligação de 3 ou mais eixos deve ser selecionada. Não busque o nível mais recente e mais alto, escolha com sabedoria.
（3） Seleção de funções
O sistema CNC das máquinas-ferramentas CNC possui diversas funções, incluindo funções básicas – funções essenciais dos dispositivos CNC; Função de seleção – uma função para os usuários escolherem. Algumas funções são selecionadas para resolver diferentes objetos de usinagem, algumas para melhorar a qualidade da usinagem, algumas para facilitar a programação e algumas para melhorar o desempenho operacional e de manutenção. Algumas funções de seleção estão relacionadas, e a seleção desta opção requer a seleção de outra opção. Portanto, a seleção deve ser baseada nos requisitos de projeto da máquina-ferramenta. Não escolha muitas funções sem análise e omita funções relevantes, o que reduzirá a funcionalidade da máquina-ferramenta CNC e causará perdas desnecessárias.
Existem dois tipos de controladores programáveis na função de seleção: integrados e independentes. É melhor escolher um tipo interno, que possui modelos diferentes. Primeiro, a seleção deve ser baseada no número de pontos de sinal de entrada e saída entre o dispositivo CNC e a máquina-ferramenta. O número de pontos selecionados deve ser ligeiramente maior do que o número real de pontos, e um copo pode exigir desempenho de controle adicional e modificado. Em segundo lugar, é necessário estimar o tamanho dos programas sequenciais e selecionar a capacidade de armazenamento. O tamanho do programa aumenta com a complexidade da máquina-ferramenta, e a capacidade de armazenamento também aumenta. Deve ser selecionado razoavelmente de acordo com a situação específica. Há também especificações técnicas, como tempo de processamento, função de instrução, temporizador, contador, relé interno, etc., e a quantidade também deve atender aos requisitos de projeto.
（4） Seleção de preço
Diferentes países e fabricantes de dispositivos CNC produzem especificações de produtos diferentes, com diferenças significativas de preço. Com base na seleção dos tipos de controle, desempenho e funções, uma análise abrangente da relação desempenho/preço deve ser realizada para selecionar dispositivos CNC com relações desempenho/preço mais altas, a fim de reduzir custos.
（5） Seleção de serviços técnicos
Ao selecionar dispositivos CNC que atendam aos requisitos técnicos, deve-se considerar também a reputação do fabricante, a integridade das instruções de uso do produto e outros documentos, e a possibilidade de fornecer treinamento aos usuários sobre programação, operação e manutenção. Existe um departamento de serviço técnico dedicado que forneça peças de reposição de longo prazo e serviços de manutenção pontuais para maximizar os benefícios técnicos e econômicos?
2、 Seleção do acionamento de alimentação
(1) Deve ser dada prioridade ao uso de servo motores CA
Porque, comparado aos motores CC, ele tem menor inércia do rotor, melhor resposta dinâmica, maior potência de saída, maior velocidade, estrutura mais simples, menor custo e ambiente de aplicação irrestrito.
（2） Calcular condições de carga
Escolha uma especificação adequada do servomotor calculando corretamente as condições de carga aplicadas ao eixo do motor.
（3） Selecione a unidade de controle de velocidade correspondente
O fabricante do acionamento de alimentação fornece um conjunto completo de produtos para a unidade de controle de taxa de alimentação e servomotor produzidos, portanto, após selecionar o servomotor, a unidade de controle de velocidade correspondente é selecionada de acordo com o manual do produto.
3、 Seleção do acionamento do fuso
(1) Deve ser dada prioridade aos motores de fuso convencionais
Por não apresentar as limitações de comutação, alta velocidade e grande capacidade dos motores de fuso CC, possui ampla faixa de regulagem de velocidade e potência constante, baixo ruído e baixo custo. Atualmente, 85% das máquinas-ferramenta CNC no mundo utilizam acionamento por fuso CA.
(2) Selecione o motor do fuso conforme necessário
① Calcule a potência de corte com base em diferentes máquinas-ferramentas, e o motor selecionado deve atender a esse requisito; ② De acordo com o tempo de aceleração e desaceleração do fuso necessário, calcule que a potência do motor não deve exceder a potência máxima de saída do motor; ③ Em situações onde são necessárias partidas e frenagens frequentes do fuso, a potência média deve ser calculada, e seu valor não pode exceder a potência nominal de saída contínua do motor; ④ Em situações onde é necessário controle de superfície constante, a soma da potência de corte necessária para controle de velocidade de superfície constante e a potência necessária para aceleração deve estar dentro da faixa de potência que o motor pode fornecer.
(3) Selecione a unidade de controle de velocidade do fuso correspondente
O fabricante do acionamento do fuso fornece um conjunto completo de produtos para a unidade de controle de velocidade do fuso e o motor do fuso produzido. Portanto, após selecionar o motor do fuso, a unidade de controle de velocidade do fuso correspondente é selecionada de acordo com o manual do produto.
（4） Escolha o método de controle direcional
Quando o controle direcional do fuso é necessário, um codificador de posição ou sensor magnético pode ser selecionado de acordo com a situação real da máquina-ferramenta para obter o controle direcional do fuso.
4、 Seleção de componentes de detecção
(1) Escolha o método de medição
De acordo com o esquema de controle de posição do sistema CNC, o deslocamento linear da máquina-ferramenta é medido direta ou indiretamente, e componentes de detecção lineares ou rotativos são selecionados. Atualmente, as máquinas-ferramenta CNC utilizam amplamente o controle em malha semifechada, utilizando componentes de medição de ângulo rotativo (transformadores rotativos, codificadores de pulso).
(2) Considere a precisão e a velocidade da detecção
De acordo com os requisitos das máquinas-ferramentas CNC, seja para detectar precisão ou velocidade, selecione componentes de detecção de posição ou velocidade (geradores de teste, codificadores de pulso). De modo geral, máquinas-ferramentas de grande porte são projetadas principalmente para atender aos requisitos de velocidade, enquanto máquinas-ferramentas de alta precisão e de pequeno e médio porte são projetadas principalmente para atender aos requisitos de precisão. A resolução do componente de detecção selecionado é geralmente uma ordem de grandeza maior do que a precisão de usinagem.
(3) Selecione codificadores de pulso com especificações correspondentes
Selecione as especificações correspondentes dos codificadores de pulso com base no passo do parafuso de esferas da máquina-ferramenta CNC, na velocidade mínima de movimento do sistema CNC, no multiplicador de comando e no multiplicador de detecção.
(4) Considere circuitos de interface
Ao selecionar componentes de detecção, é importante considerar que o dispositivo CNC tenha circuitos de interface correspondentes.