Kalıp

CNC teknolojisi hızla değişiyor ve değişiklikler kalıp endüstrisinde kullanılan takım tezgahlarının verimliliğini artırmaya yardımcı oluyor. Daha hızlı merkezi işlem üniteleri (CPU’lar) birçok CNC değişikliğinin kalbinde yer almaktadır. Bununla birlikte, iyileştirmeler sadece daha hızlı işlemenin ötesine geçiyor ve hızın kendisi birçok farklı CNC ilerlemesine değiniyor. Son yıllarda bu kadar çok değiştiği için, günümüzde kalıp üreten CNC teknolojisinin bir özetini sunmaya değer.

CPU hızları arttıkça ve CNC üreticileri bu hızı yüksek entegre CNC sistemlerine dahil ettikleri için, CNC performansını arttıran olağanüstü değişiklikler oldu. Daha hızlı yanıt veren sistemler, program bloklarını daha hızlı işlemekten daha fazlasını yapar. Aslında, parça program bloklarını çok yüksek bir hızda işleyebilen bir CNC sistemi, veriyi daha yavaş bir hızda işleyen bir sistem kadar iyi performans gösterebilir, çünkü CNC sisteminin genel özellik içeriğinin de aşağıya doğru başka potansiyel darboğazları vardır.

Çoğu kalıp atölyesi bugün, yüksek hızlı işlemenin sadece blok işleme süresinden (BPT) daha fazlasını gerektirdiğini sezgisel olarak anlıyor. Birçok açıdan, bir yarış arabasının benzetimi bunun neden böyle olduğunu gösterir. En hızlı araba yarışı kazanır mı? Yarışmacıların sıradan bir gözlemcisi bile bundan daha fazlası olduğunu bilir.

İlk olarak, sürücünün yarış pisti bilgisi önemlidir. Keskin bir viraj geldiğini bilmek zorundadır, bu yüzden virajı güvenli ve verimli bir şekilde almak için yeterince yavaşlayabilir. CNC ileriye dönük ilerleme, yüksek ilerleme oranlı kalıp işlemede benzer bir rol oynar ve CNC’ye keskin virajlar hakkında bilgi verir.

Benzer şekilde, sürücünün diğer sürücülerin yaptıklarına ve diğer öngörülemeyen etkilere ne kadar hızlı tepki vermesi, CNC’nin döngü döngüsü süreleriyle (konum döngüsü, hız döngüsü ve akım döngüsü dahil) karşılaştırılabilir.

Ayrıca, pistin etrafında dolaşırken sürücünün icra edilmesindeki pürüzsüzlüğü de göz önünde bulundurun. Nitelikli frenleme ve hızlanma performans üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. CNC sistemindeki çan tipi acc / dec, takım tezgahı hızlandırmasına benzer bir akıcılık verir. İleriye dönük bakış, burada da yardımcı olur, çünkü ani acc / dec değişiminin yerini alacak birçok küçük acc / dec ayarına izin verir.

Benzerlik başka şekillerde de geçerlidir. Motorun gücü sürücüler ve motorlarla karşılaştırılabilir. Aracın ağırlığı, takım tezgahının hareketli elemanlarının kütlesi ile karşılaştırılabilir. Aracın mukavemeti ve sertliği, makinenin mukavemeti ve sertliği ile karşılaştırılabilir. Ve CNC’nin belirtilen bir yol hatasını sürdürme kabiliyeti, sürücünün aracı yolda ne kadar iyi tuttuğuyla ilgili olabilir.

Analojinin bugün CNC’nin durumuyla ilgili başka bir yolu şudur: En hızlı araçlardan biri olmayan bir otomobil, en yetenekli sürücüye ihtiyaç duymayabilir. Geçmişte, yüksek hızlarda yüksek doğruluğu koruyabilen sadece son teknoloji CNC’lerdi. Bugün, orta seviye ve düşük uçlu CNC’ler o kadar güçlüdür ki, aynı zamanda kabul edilebilir bir iş de yapabilirler. Üst seviye CNC hala en iyi performansı sunar, ancak belki de sahip olduğunuz makine için, alt seviye CNC, hattın en üstünde bir CNC ile aynı performansa izin verir. Bu, CNC’nin, kalıp işlemede maksimum besleme oranını belirleyen sınırlayıcı faktör olmasıydı, ancak günümüzde sınırlayıcı faktör, makinenin mekaniğidir. Daha iyi bir CNC, makine zaten performans sınırında çalışıyorsa daha fazla performans sunmaz.

CNC Sistemine Ait Olan Özellikler
Bugün birçok kalıp işleme sürecinin temelini oluşturan CNC özelliklerinden bazıları:

NURBS Enterpolasyonu. Eğrileri kısa, düz çizgi parçalara bölmek yerine eğriler boyunca enterpolasyon yapmak için kullanılan bu teknoloji, hâlâ popülerlik kazanıyor. Günümüzde kalıp / kalıp uygulamaları için CAM paketlerinin çoğu, NURBS formatlı parça programlarının çıktısı için bir seçeneğe sahiptir. Aynı zamanda, daha güçlü CNC’ler, CNC üreticilerinin beş eksenli NURBS kabiliyetinin yanı sıra geliştirilmiş yüzey kalitesi, daha yumuşak motor performansı, daha hızlı kesme oranları ve daha küçük parça programı boyutu sağlayan NURBS ile ilgili özellikleri eklemesine izin verdi.
Finer komut birimi. Çoğu CNC sistemi, 1 mikronluk veya daha kaba bir komut birimi kullanarak makine eksenlerine hareket ve konumlandırma komutları verir. İşlem gücündeki artıştan yararlanarak, bazı CNC’ler bugün 1 nanometre (0.000001 mm) bir komuta birimi sunmaktadır. Bu kontrol artışı, daha iyi doğruluk sağlamak için 1.000 kat daha hassastır. Aynı zamanda, makinenin şokunu arttırmadan bazı makinelerin daha hızlı hızlanmasına olanak tanıyan daha düzgün motor performansı sağlar.
Çan şeklinde acc / dec. Ayrıca “pislik kontrolü” veya “S-eğrisi acc / dec” olarak da adlandırılır, çan biçimli acc / dec bir takım tezgahının lineer acc / dec’den daha hızlı hızlanmasını sağlar. Ayrıca doğrusal ve üstel gibi çeşitli acc / dec türlerinden daha az konum hatası sağlar.
Bak yeşil ışık. Bu özellik, özelliğin düşük-sonlu yüksek-uç kontroller üzerinde çalışmasının yolunu ayıran birçok performans farklılığı ile yaygın olarak kullanılan bir terimdir. Genel olarak, ileriye bakmak, CNC’nin üstün acc / dec kontrolünü sağlamak için programı önceden işlemesine izin verir. İleriye dönük blokların sayısı, CNC’ye bağlı olarak iki bloktan yüzlerce bloğa kadar değişebilir. Gereken blok sayısı, minimum parça program yürütme süresi ve acc / dec zaman sabiti gibi faktörlere bağlıdır, ancak 15 blok önden görünüm muhtemelen kabul edilebilir minimum değerdir.
Dijital servo kontrolü. Dijital servo teknolojisi önemli ölçüde gelişti ve çoğu CNC üreticisi artık bir dijital servo çözümü sunabiliyor. Gelişmeler arasında daha hızlı iletişim, sürücü ve CNC arasındaki seri bağlantılar ve daha hızlı ve daha çok sayıda dijital sinyal işlemcisi bulunmaktadır. Bu ilerlemeler, CNC’lerin servo halkalarını daha sıkı bir şekilde kontrol etmesine ve böylece makineyi daha iyi kontrol etmesine izin vermek için birleşti.
Teknoloji birçok yönden yardımcı olur:

1. Daha iyi akım kontrolü ile birlikte akım döngüsünün örnek hızını artırmak, motorun daha az ısınmasına neden olur. Bu sadece motor ömrünü uzatmakla kalmaz, aynı zamanda bilyalı sisteme daha az ısı transferi ve dolayısıyla daha iyi doğruluk anlamına gelir. Artan örnekleme hızı, aynı zamanda, makinenin genel performansını arttırmaya yardımcı olan daha yüksek bir hız döngü kazanımını mümkün kılabilir.

2. Birçok yeni CNC, servo sisteme yüksek hızlı seri bağlantı sunduğundan, CNC bu iletişim bağlantısı üzerinden motor ve sürücü kullanımı hakkında daha fazla bilgi edinebilir. Bu gelişmiş bakım özelliklerine yol açmıştır.

3. Seri konum geri beslemesi yüksek ilerleme hızlarında daha yüksek doğruluğa izin verir. CNC’ler hızlandıkça, pozisyon geri besleme oranı, bir makinenin ne kadar hızlı hareket edebileceğini belirlemede bir darboğaz oldu. Konvansiyonel geri besleme, CNC’nin numune oranına ve harici enkoderin elektroniklerine göre hızı sınırlandıran bir sinyal tipi tarafından gerçekleştirilir. Seri geri besleme, bu darboğazı ortadan kaldırır ve yüksek hızlarda bile iyi konum geri bildirim çözünürlüğünü sağlar.

Doğrusal motorlar. Bu teknoloji son yıllarda hem performans hem de kabul açısından önemli ölçüde iyileşmiştir. Her IMTS, lineer motorlarla sunulan daha fazla işleme merkezini görür ve bugüne kadar, Fanuc 1000’den fazla üniteyi sevk etmiştir. GE Fanuc’un ilerleyişlerinden bazıları, 15.500 newtonluk maksimum güce ve 30 G’lik maksimum hıza sahip takım tezgahı lineer motorlarla sonuçlandı. Diğer ilerlemeler, daha küçük boyutlu, daha hafif ve daha verimli soğutmaya neden oldu. Bu değişikliklerin tümü, lineer motorların döner motorlar üzerinden sağladığı avantajları arttırmaya hizmet eder – daha yüksek acc / dec oranları içeren faydalar; üstün konum kontrolü ve daha yüksek sertlik; geliştirilmiş güvenilirlik; ve doğal dinamik frenleme.
Dışından Eklenen Özellikler:

Açık Sistem CNC
Açık sistem CNC ürünleri hızla değişti. Günümüzde mevcut olan yüksek hızlı iletişim seçenekleri, birçok farklı türde açık mimariye yol açmıştır. Bu açık sistem CNC’lerinin çoğu standart bir PC’nin “açıklığını” geleneksel CNC işlevleriyle birleştirir. Bir açık sistem CNC’nin belirlenmesinin en önemli avantajı, makine donanımları yaşarken bile CNC özelliklerinin teknolojinin durumu ve işlemin ihtiyaçları ile güncel kalmasına izin verebilmesidir. Açık sistem CNC’ye üçüncü parti yazılımlar aracılığıyla eklenebilecek yetenekler arasında, bazıları daha uygun ve bazıları kalıp işleme söz konusu olduğunda daha az ilgilidir. Ancak açık kaynaklı CNC’leri kullanan tüm mağazalarda, en yaygın seçeneklerden bazıları şunlardır:

Düşük maliyetli ağ iletişimi
Ethernet
Adaptif kontrol
Barkod okuyucuları, takım ID okuyucuları ve / veya palet kimlik sistemleri için arayüzler
Kitle bölüm programı saklama ve düzenleme
SPC veri toplama
Belge kontrolü
CAD / CAM entegrasyonu veya mağaza programlama
Ortak operatör arayüzleri
Son madde özellikle önemlidir. Kalıp endüstrisinde artan bir gereksinim, CNC’nin kullanımı kolay olmasıdır. Bu kullanım kolaylığının önemli bir bileşeni CNC’den CNC’ye kadar olan işlemin ortak noktasıdır. Tipik olarak, operatörler ayrı makineler için ayrı olarak eğitilmelidir, çünkü CNC arayüzü makine tipleri arasında ve takım tezgahı oluşturucular arasında farklılık gösterir. Açık sistem CNC’leri, mağaza genelinde yaygın olan bir kontrol arabirimine doğru çalışmak için yeni fırsatlar sunar.

Şimdi, takım tezgahı sahipleri CNC operasyonu için kendi arayüzlerini tasarlayabilirler – ve bunun için C programcıları olmak zorunda değiller. Buna ek olarak, açık sistem kontrolleri, personelin çeşitli fonksiyonları (operatör, programlayıcı, bakım vb.) Gerçekleştirmesi için bireysel oturum açmaya izin verebilir, sadece ihtiyaç duydukları ekranları görebilirler. Gereksiz ekranların ortadan kaldırılması, CNC operasyonunu daha da kolaylaştırır.

Beş Eksenli İşleme
Karmaşık kalıp çalışmalarına beş eksenli işleme giderek daha fazla uygulanmaktadır. Teknoloji, bir parça üretmek için gereken kurulum ve / veya takım sayısını azaltabilir, böylece işlem sırasında envanteri en aza indirir ve toplam üretim süresini azaltır.

CNC’ler daha güçlü hale geldikçe, CNC üreticileri daha fazla beş eksenli özellik ekleyebildi. Sadece üst seviye kontrollerde bulunan yetenekler artık orta sınıf ürünlerde mevcuttur. Bu özelliklerin çoğu, beş eksenli işleme sahip mağazalarda kullanımı kolay beş eksenli işleme yapmakla ilgilidir. Günümüzde erişilebilir CNC teknolojisi, tüm bu avantajları beş eksenli işleme prosesine ulaştırabilir.

Kalifiye takım ihtiyacını ortadan kaldırın
Parça programı gönderildikten sonra takım ofsetlerinin ayarlanmasına izin ver
“Makinenin herhangi bir yerinde” programlamayı destekleyin, böylece yayınlanan programlar makineden makineye değiştirilebilir
Yüzey kalitesini iyileştirin
Çeşitli makine konfigürasyonlarını destekleyin, böylece program artık mil milinin veya iş parçasının milinin dönüp dönmediğini hesaba katmaz. Bu şimdi CNC’deki parametreler tarafından muhasebeleştirilir.
Kalıp işleme için özel olarak tasarlanmış beş eksenli bir işleme özelliğinin bir örneği, bilyalı burun frezesi telafisidir. Bir bilyalı uçlu frezenin parça veya takım milleri olarak düzgün bir şekilde telafi edilmesi için CNC’nin kesici kompanzasyon vektörünü X, Y ve Z’de dinamik olarak ayarlayabilmesi gerekir. (Yukarıdaki çizime bakınız.) Daha iyi sonuç bir avantajdır Takımın temas noktasını sabit tutmak.

Diğer beş eksenli CNC işlevselliği, aletin döndürülmesiyle ilgili özelliklere ayrılabilir; parçayı çevirmekle ilgili özellikler; ve operatörün aracı yeni bir vektöre manuel olarak taşımasını sağlayan özellikler.

Döner eksenler aleti döndürdüğünde, normalde sadece Z eksenini etkileyen takım uzunluğu ofseti artık X, Y ve Z’deki bileşenlere sahiptir. Ayrıca, sadece X ve Y eksenlerini etkileyen takım çapı ofsetleri de X, Y ve Z’ye sahiptir. bileşenler. Ayrıca takım, keserken döner eksenlerde besleniyor olabileceğinden, bu ofsetlerin tümü, takımın oryantasyonundaki sürekli değişikliklerin hesaba katılması için dinamik olarak güncellenmelidir.

Bunun için “takım merkezi nokta programlama” adı verilen bir CNC özelliği. Bu özellik, programcının aletin merkez noktasının yolunu ve hızını tanımlamasına izin verirken, bu programın takip edilmesini sağlamak için döner ve lineer eksenlerdeki komutların bakımını yapmak için CNC’ye bırakılır. Bu özellik, takım merkezini makineye yüklenen özel takımdan bağımsız kılar, yani (A) takım ofsetleri, üç eksenli programlamada olduğu gibi takım tezgahına girilebilir ve (B) programların yeniden olması gerekmez takım uzunluğu değişikliklerini hesaba kattı. Bu özellik, iş milini döndürerek döner eksen hareketini sağlayan makinelerin programlanmasını ve gönderilmesini kolaylaştırır.

İş parçasını döndürerek dönme hareketine ulaşan makineler benzer işlevleri kullanır. Yeni CNC’ler, bu hareket için, fikstür ofsetlerini ve dönen koordinat eksenlerini, parçanın dönme hareketine uyacak şekilde dinamik olarak ayarlayarak telafi edebilir.

Operatör elle makineyi elle kumanda ederken CNC de önemli bir role sahip olabilir. Daha yeni CNC’ler, eksenin takım vektörü yönünde hareket etmesine izin verir. . . ve takım ucunun değiştiği yer olmadan takım vektörünün değiştirilmesine izin verin. (Yukarıdaki çizimleri inceleyin.)

Bu özellikler, 5 eksenli bir makineyi 3 + 2 programlama için daha kolay hale getirmektedir – bu, günümüzde kalıp üretiminde beş eksenli makinelerin en yaygın kullanımıdır. Ancak, yeni beş eksenli CNC özellikleri gelişmeye ve kabul almaya devam ettikçe, gerçek beş eksenli kalıp işleme daha yaygın hale gelecektir.