מכונת קואורדינטות: תיאור

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

למכונת קואורדינטות יכולה להיות 3 צירים או יותר. במקרה הפשוט ביותר מדובר בתנועה אופקית, אנכית וסיבובית. מערכות 5 צירים הן הפתרון האופטימלי, המאפשר עיבוד של רוב המוצרים המורכבים. ניתן להוסיף מנגנוני הטיה או סיבוב לצירים קיימים ליישומים מיוחדים יותר.

הקצאת מערכות מרובות צירים

למכונת הקואורדינטות יש צירים עצמאיים המכוונים בו-זמנית את הכלי ואת החלק ביחס אליו. צירים נוספים כוללים מכלול נגד ציר, סיבוב שולחן, מנגנוני פריקה וטעינה של חלקי עבודה. נשלט על ידי בקרי מכונות.

למכונת הקואורדינטות יש שם כזה בשל הדיוק של יצירת חורים על פני השטח של חומר העבודה לאורך כל ציר של המערכת. ככלל, הטבלה נעה בשתי קואורדינטות, והכלי זז אנכית בשלישית. בואו נוסיף את היכולת לסובב את החלק עצמו ולשנות את המשטח המשופע.

מכונת הקואורדינטות מצוידת בשני צירים נוספים המניעים את הכלי עצמו במערכת שתי קואורדינטות, המאפשרת ליצור גם את החריצים והחורים המורכבים ביותר.

סמלים קלאסיים

כל מכונות ה-CNC מנסות לייצר עם שמות צירים סטנדרטיים. עם זאת, היצרן יכול לשנות את ייעוד האותיות לפי שיקול דעתו. כך קרה שתנועה אופקית קשורה לאות הלטינית X, Y משחקת לעתים קרובות יותר את התפקיד של הקרנה אנכית, אבל במערכות 5 קואורדינטות ציר זה הוא כיוון התנועה השני של הטבלה.

הזזה אנכית ובכיוון התנועה של הכלי אל החלק מסומנת באות הלטינית Z. יתרה מכך, העלייה בספירת המיקום מתרחשת בכיוון מחומר העבודה. ציר C מכונה לעתים קרובות יותר תנועה סיבובית, לעתים קרובות יותר ייעוד זה משמש לעיבוד גלילי.

צירים נוספים מוקצים לפי המשך האלפבית. עם זאת, לדיסק הסיבוב של הכלי מוקצית האות A. הציר הנגד מכונה האות E. שמות נוספים נבחרים על ידי יצרן המכונה בהתאם להעדפותיו.

מגוון אפשרויות סרן

מכונת כרסום ג'יג הופכת יקרה יותר עם כל ציר נוסף. הזזת הכלי עצמו לאורך שתי קואורדינטות נותנת הזדמנויות נהדרות לחיתוך במקומות שקשה להגיע אליהם. עם זאת, יש להצדיק זאת במונחים של טכנולוגיה.

לעיתים קרובות הוספת הסיבוב של הכלי עצמו מפחיתה את החוזק של המבנה כולו ומערכות כאלה הופכות פחות עמידות. ככל שיש פחות קשרים קינמטיים, כך הוא הופך להיות אמין יותרמכונה והיא מסוגלת לעבד חומרים קשים יותר. פתרון רציונלי יותר יהיה לא להשלים את סיבוב הכלי, אלא לבחור דגמים עם שולחן סיבובי.

הגרסה האחרונה של המכונה מסובבת יחידה גדולה יותר, אבל הדגם הזה ללא ספק יהיה יקר יותר. עם זאת, מאפיין חשוב של מכונת משעמם ג'יג נשאר: קשיחות מבנית ואמינות. פרמטר זה פוחת כאשר מעבדים חלקים לפי משקל חורג מהפרמטרים המותרים הרגילים.

יכולות מרובה צירים

מכונת קידוח ג'יג מאפשרת לך להשיג חלקים מורכבים:

• בוסים, חורים לא סדירים.
• משטחים מעוצבים, מוצרי גוף.
• גירים, גלגלי שיניים, אימפלרים, רוטורים.
• הקשחת הצלעות מעובדות בקלות.
• חורים בכל הקרנה בזוויות שונות, חריצים, חוטים.
• כל החלקים המורכבים הדורשים עיבוד עיבוד מעוקל.
• במחזור אחד, ניתן לעבד את כל פני השטח של חומר העבודה.

לאחרונה נעשה שימוש נרחב בטבלאות ואקום כדי להחזיק את חומר העבודה באמצעות שאיבת אוויר. מחברים קלאסיים אינם בשימוש יותר, מה שמפחית את זמן ההסרה וההתקנה של חומר עבודה חדש.

תהליך ייצור השלם

מכונת כרסום CNC פועלת לפי האלגוריתם הסטנדרטי. ראשית, מודל של החלק העתידי נוצר על נייר או מחשב אישי. מה להלן הוא העברת מידות וקווי מתאר דרך האפליקציה לצורה מובנת במכונה של גרפיקה וקטורית. המתכנת קובעכיוון תנועת הכלי, מכניס הפסקות טכנולוגיות. בוחר את סוג הכלי, מהירות העיבוד, דיוק המיקום של צירים סיבוביים.

לאחר המרת הדגם לקודי מכונה, המכונה מוכנה לחתוך את החלק. אבל לפני כן, איתור באגים של התוכנית. ראשית, מתבצעת עבודה תלת מימדית מתוך תנועות ושליטה בתוצאה. לאחר מכן, בהזנה מוגבלת, מתחילים את מחזור האוטומציה ללא סיבוב של המכלול הראשי - הציר. אם הכל הולך חלק וללא סטייה של מסלול התנועה, אז מתחיל חיתוך החלק.

יש לזכור שלא ניתן להגן פיזית על מכונת CNC מפני בורים. במקרה הטוב, היצרנים מספקים מצמדי בטיחות רכים נגד נזק מכני. אבל אפילו תקלה קטנה כזו יכולה להוביל להשבתה ארוכה של הציוד. לכן, כל הנתונים המוזנים לתוכנית העיבוד חייבים להיות משמעותיים ומחושבים. הם פועלים באופן דומה כאשר מוסיפים מתקנים לשחיקה של הכלים ופיצוי ירידת גב.

כלים ליצירת תוכניות ויצוא למכונה

למכונת קואורדינטות, כמו מכונה קונבנציונלית, יש זיכרון פנימי ומערכת של ממשקים סטנדרטיים המאפשרים לך "למלא" תוכניות בקרה באמצעות מחברים: USB, COM, Flash-card, Ethernet, שיטות אלחוטיות. כל שיטות הקלטת תוכניות לעיל הן אופציות ומוסיפות עומס על עלות הציוד. במקרה הפשוט ביותר, ניתן לשלוט במכונה דרך מחשב ישן באמצעות לוח הבקרה המותקן והמתאיםיישומים. יישום זה הוא הנגיש ביותר, אך כדי לארגן את הפעולה הנכונה של כל הצמתים, נדרש ידע רב בתחום בניית כלי מכונות.

יישומי CAD/CAM משמשים ליצירת קודי בקרה. הבחירה שלהם עצומה, יש גם אפשרויות חינמיות של יצרני כלי מכונות מובילים. עם זאת, בייצור סדרתי של חלקים נדרש צוות שלם של עובדים המורכב ממעצב, מתכנת, טכנולוג התאמה ושיפוצניק. כפי שהראה בפועל, אדם אחד לא יוכל לעסוק בו זמנית במחזור אוטומטי ולבצע שיפורים בתהליך העיבוד הנוכחי. בעזרת אפליקציות, אפשרות זו עלתה חלקית, אך עד כה אין אמצעי אוניברסלי המוציא מכלל השתתפות אנושית בחישובי הפרמטרים של המוצר הסופי.

כיבוי טכנולוגי

נדרשות הפסקות בעיבוד החלק כדי להסיר נוזל קירור ושבבים שהצטברו מאזור החיתוך, לשלוט בפרמטרים ולבדוק חיצונית את תקינות הכלי. הם נחוצים גם לעיבוד אינטנסיבי, כאשר לוקח זמן לקרר את החלקים המחוממים של חומר העבודה.

מתכנת עצירה אוטומטית תורם לאישור הפעולה של המפעיל. כך מנוטרת נוכחות עובד ליד המכונה בזמן הפעולה. בנוסף, מופעלת הפסקה כדי לשלוט באמינות התפסים במהלך הפריקה או לאחר טעינת חומר העבודה.

היקף היישום

מכונות מרובות צירים מבוקשות כמעט על ידי כל אחדיצרן מוצרי מתכת, רהיטים, פלסטיק, מוצרים ייחודיים. המספר הגדול ביותר של מערכות קואורדינטות נמצא בתעשיות הרכב והמטוסים, תעשיית החלל. כמו כן, ניתן לראות מכונות כאלה באתרים לחיתוך חומרי גיליון.

מרכזים מרובי צירים אנכיים הם ניידים וקלים להתקנה על קרקע שטוחה במיקום חדש. היצרנים מניחים את האפשרות לשדרג ציוד על ידי הוספת צירים, בהתאמה, יש צורך להגדיל את הזיכרון, את מספר התשומות על לוחות הממשק. ממרכז 3 צירים ניתן להשיג בקלות מערכות 5 או 6 צירים.

מגוון של מכוניות

מערכות מרובות צירים משמשות ליותר מסתם יצירת חורים ועיבוד מתכת. ניתן ליישם בקרת קואורדינטות למטרות הבאות:

• מטחנת ג'יג בנויה על עיקרון דומה.
• מערכת הדפסה PCB עשויה להיות בעלת מבנה דומה.
• צביעה אוטומטית של מכוניות וחלקים אחרים.
• מילוי טפסים בחומרים שונים מתבצע לפי רשת הקואורדינטות.

על בסיס מכונה מוכנה, ישנם פתרונות רבים למשימות צרות בייצור. מומחים של חברות ייצור מסוגלים לשנות דגמים מסוימים ולספק להם רובוטים, קומפרסים כדי להחזיק חלקים או לבצע פרויקט מורכב יותר.