7/25/2019 comanda numerica

1/7

Prelucrarea metalelor este una dintre cele mai vechi ndeletniciri aleomului.De-a lungul istoriei, abilitatea de prelucrare a metalelor, utilizate nspecial pentru constructia de arme si unelte casnice, a condus unelecivilizasii la o dezvoltare economica accentuata.

La nceputul secolului trecut, prentru prelucrarea metalelor s-au inventatmasinile-unelte care erau controlate de un operator ce realiza, practic,toate miscarile sculei pentru obtinerea piesei finite. Printre operatiiletehnologice cele mai importante realizate de masinile-unelte se enumera:strunjire, alezare, filetare, frezare, gaurire, finisare, slefuire, debitare etc. n ziua de azi, prelucrarea cu masini-unelte este una dintre cele maiimportante activitati pentru sustinerea si dezvoltarea industriala.Dintreindustriile beneficiare ale produselor eecutate cu aceste masini-unelte,cea mai importanta este industria constructoate de masini. !ndustria auto,

aerina si navala utilizeza motoare care au n compunere piese mecaniceprelucrate foarte precis."omponentele hidraulice si pneumatice, motoareleelectrice, echipamentele mecanice din liniile de productie automatizate, iarn domeniul casnic: masinile de cusut si de spalat, toate acestea si multealtele sunt construite cu piese prelucrate cu ajutorul unei masini-unelte.

B: Ce este tehnologia CNC?

#asinile-unelte controlate numeric se mai numesc si masini "$"."ontrolul numeric rezida ntr-un proces de ,,alimentare%% continua a unuicontroller programabil n constructie speciala, cu un set deinstructiuni&formate din litere si cifre' astfel nc(t sa poata fi controlatemiscarile unei masini-unealta. #iscarile masinii trebuie sa conduca o scula taietoare: -pe un anumit traseu) -cu o viteza precisa de rotatie e sculei) -cu o viteza precisa de naintare a sculei.6

"$" este abreviatia de la ,,"omputer $umericall* "ontrolled%%&"ontrol

numeric cu "omputer'. Denumirea "$" se refera ntotdeuna la modul unicde operare al unei masini, adica, la metoda de baza pentru controlulmiscarilor, si nu spune nimic despre tipul masinii:freza, strung sau altceva.+ masina "$" face uz de matematica si diverse sisteme de coordonate

pentru a ntelege si procesa informatia pe care o primeste, pentru adetermina ce trebuie sa miste, unde si c(t de repede. "ea mai importanta functie a oricarei masini "$" este controlul precis siriguros al miscarii. oate echipamentele "$" au doua sau mai multedirectii de miscare, numite ae. ceste ae pot fi miscate precis si

pozitionate precis, de-a lungul intervalului de deplasare. "ele maicunoscute tipuri de ae sunt cele liniare si de rotatie&miscare curbilinie'. n

7/25/2019 comanda numerica

2/7

loc de a produce aceste miscari prin utilizarea de manivele si discuri, asacum necesita masinile clasice de prelucrare prin aschiere, masinile "$"sunt actionate de servomotoare controlate prin computer si ghidate de un

program memorat. n general, tipul de miscare&rapid, liniar, circular', aele

care se misca, distantele de miscare si vitezele de miscare&de prelucrare'sunt programabile la majoritatea masinilor "$". n figura . se aratadiferentele dintre o masina-unealta conventionala si una controlata "$"./n robot industrial este o forma de masina cu control numeric, prin aceeaca miscarile robotului sunt comandate cu acelasi tip de controller cu caresunt echipate si masinile-unelte. Diferenta rezida n limbajul de programareutilizat. /n robot consta, n esenta dintr-un brat mecanic articulat, care arela capat un dispozitiv mecanic numit end-efector,cu ajutorul caruia robotul

poate apuca diverse obiecte sau sau poate m(nui un aparat de sudura, n

diverse puncte de pe caroseria unui automobil, sau un aparat de vopsit pecare l deplaseza de-a lungul unei traiectorii complee, n vederea uneivopsiri uniforme. 0e poate spune si invers, ca o masina-unealta este un fel de robot.+ricum, ambele au n comun faptul ca functionarea lor depinde de un

program numeric care se poate modifica foarte usor, astfel nc(t, n numaic(teva secunde, masina-unealta sau robotul pot sa ndeplineasca altesarcini.

C: Avantaje si dezavantaje

Primul benificiu oferit de toate tipurile de masini "$" este mbunatatireaautomatizarii.8

!ntervetia operatorului n producerea pieselor poate fi redusa sau

eliminata. #ulte masini "$" pot functiona nesupravegheate pe parcursulntregului ciclu de prelucrare. cest aspect ofera utilizatorului mai multebeneficii, cum ar fi: reducerea gradului de oboseala, reducerea greselilor

provocate din eroare umana, un timp de ciclu constant, deci o productieprevizibila. Deoarece masina ruleaza un program de control, nivelul decunostinte necesar majoritatii operatorilor "$"&privind tehnologia de

prelucrare a metalelor' este, de asemenea, redus n comparatie cu cea aunui prelucrator prin aschiere&strungar', care lucreaza pe masini clasice. l doilea avantaj al tehnologiei "$" este rapiditatea si precizia obtiuta

pentru piese finite. +data ce un program este verificat si corectat, cuaceeasi precizie si rapiditate se pot face una, zece sau o mie de piese deaceeasi calitate si acelas timp de prelucrare pentru fiecare pisa.

l treilea beneficiu este fleibilitatea. Deoarece masinile eecutaprograme, schimbarea prelucrarii este usoara ca si ncarcarea unuiprogram. +data ce un program a fost realizat si prima piesa a fost

7/25/2019 comanda numerica

3/7

eecutata corect, acesta poate fi salvat n memorie, pe dischete sau pebanda magnetica si ncarcate oric(nd mai este nevoie de el. cest lucruimplica un alt beneficiu: schimbari rapide n productie. Deoarece punerea nfunctiune a unei masini "$" este usoara si rapeda, productia cu astfel de

masini este pretabila la diminuarea stocurilor si onoraea comenzilor imediatce sunt primite. 0e prezinta in continuare, mai detaliat, principalele avantaje sidezavantaje ale masinilor "$" n comparatie cu masinile-unelte clasice. Avantajea)

Flexibilitatea+ masina "$" poate fi folosita pentru producerea unei piese conform

programului ncarcat n memorie. Pentru producerea unei cu totul alte pieseeste nevoie doar de o operatie simpla de rencarcare n memorie a noului

program. b) Masinile CNC pot face ceea ce o masina-unelta nu poate + masina "$" poate face conturarea n spatiu 1D&n trei dimensiuni',lucru imposibil cu o masina-unelta clasica. cest lucru permite inginerilor sa

proiecteze piese cu geometrii care erau prohibitive nainte, datoritacosturilor foarte mari de fabricatie.9

c) Repetabilitatea + masina "$" va face 2, 22, .222, sau mai multe piese eact la fel,fara abateri &cu eceptia uzurii masinii si a sculei'. /n strungar nu poateeecuta doua piese eact la fel. Probabil 23 din piese vor trebui sa fiereajustate sau vor fi rebutate. 4epetabilitatea atinsa de masinile cucomenzi numerice nu se poate compara cu cea a unui operator uman. d) Reduce si elimina costurile aferente unei productii de stoc 5abricantul unui automobil trebuie sa asigure clientilor sai piese derezerva pentru o perioada de mai multi ani de zile, chiar daca marca

respectiva de automobil nu se mai fabrica. n trecut se realizau mai multepiese si se depozitau n stocuri de rezerva. cest lucru este neeconomicdeoarece ocupa spatiu, blocheaza bani si materiale. n prezent, cu masina"$", se poate realiza o piesa de rezerva imediat ce s-a primit comanda dela client. 0e ncarca n masina programul, se realizeaza una sau mai multe

piese si se livreaza n aceeasi zi. e) Reducerea costurilor pentru scule speciale si a timpilor de

pregatire a masinii

/neltele si dispozitivele cu care se fieaza piesele pe masinile-unelteclasice sunt destul de complee si fabricarea lor &pentru o piesa noua'

poate necesita un timp de lucru nsemnat. De asemenea, sunt dificil de

7/25/2019 comanda numerica

4/7

modificat. ceasta nseamna multi bani si mult timp pentru a ncepeproductia. #asinile "$" nu necesita foarte putin&sau deloc' timp pentru fiarea

pieselor. De obicei se folosesc dispozitive simple de prindere, de tip cleste

ssau menghina. Din punct de vedere al sculei, nu este nevoie de fabricareaunor scule speciale, deoarece masina poate folosi eficient c(teva tipuri deunelte pentru mai multe operatii. "apacitatea de miscare a masinilor "$"

permite acestora sa parcurga cu precizie traiectorii de tip contur, nemaifiindnevoie de unelte speciale pentru pozitionare si ghidarea sculei taietoare. +schimbare de ultima ora a proiectarii piesei nu necesita dec(t modificareac(torva linii de program. cesta nseamna, pentru ingineri, posibilitatea dea mbunatati permenent calitatea produselor prin ajustari necostisitoare n

proiectarea pieselor.

f) Reducerea timpului de calificare pentru operatori +peratorii de pe masinile "$" nu controleaza operatiile.!

6i doar ncarca si descarca piesele din masina, ntretin si schimba sculelede lucru, apasa pe butoanele de pornire, oprire si, poate, pe butonul de+prire de /rgenta daca scula este foarte uzata sau s-a rupt n timpulciclului. ceste activitati nu necesita mult timp de calificare. Dacaoperatorul este motivat si inteligent, instruirea dureaza doar c(tevasaptam(ni. 0alariile operatorilor de masinii "$" sunt mai mici dec(t

salariile cerute de muncitorii calificati n prelucrari prin aschiere, ce lucreazape masini-unelte clasice. g) Reducerea necesarului de forta de munca

+ masina "$" poate elimina mai multi pasi de procesare &treceri de laun proces tehnologic la altul'. colo unde, de eemplu, o bucata de tablatrebuie sa fie mutata de la un post la altul, utiliz(nd o masina "$", se potrealiza mai multe faze tehnologice la acelasi post de lucru) prin acestea seelimina timpul de demontare, transport si fiare a piesei de prelucrat ntredoua posturi de lucru. "u alte cuvinte, un singur operator pe o masina "$"

poate face munca mai multor oamini.Pentru a lucra corect, masinile "$" au nevoie de operatori calificati. Dar

de ndata ce informatia completa pentru lucru este nregistrata an fisiere, nformat electronic, tehnica de prelucrareceste nglobata n masina si nu maidepinde de factori umani. !nstruirea noilor angajati are legatura mai mult cumodul de operare al masinii "$" si cu asteptarile companiei privindcalitatea produselor finite. $u toti operatorii trebuie sa cunoasca, n detaliu,tehnologiile de baza ale prelucrarilor metalice prin aschiere. ") Cresterea calitatii produselor $ici un om nu poate egala o masina "$" n ceea ce priveste preciziamiscarilor. ceste masini lucreaza cu unitati de masura foarte mici. +

7/25/2019 comanda numerica

5/7

masina poate face o gaura la capatul unei mese de lucru, dupa care sepoate muta la celalalt capat al mesei si se ntoarce la aceasi gaura pentrucontinuarea prelucrarii cu o eroare de pozitionare mai mica de 2micrometri. n cuvinte simple, precizia unei masini "$" este comparabila

cu a zecea parte din grosimea unui fir de par.Comanda#se foloseste n combinatie cu motoarele electrice pas-cu-pas,fig.7. La motoarele pas-cu-pas, pe stator eista doua, patru sau cincinfasurari&bobine' distincte. 4otorul este format din magneti permanenti.

liment(nd cu curent o bobina, rotorul se alinieaza n directiaperpendiculara pe aceea bobina, polul nord al magnetului permanent fiindorientat catre polul sud al electromagnetului&bobina parcursa de curent ntr-un anumit sens'. La un impuls provenit de la controller se comuta curentul

prin alta bobina a statorului, determin(nd astfel deplasarea rotorului cu un

pas. La unele motoare, o rotatie completa a rotorului se realizeaza n 722de pasi, adica de impulsuri. "ontroller-ul este capabil sa generezeimpulsuri cu frecvente maime de ordinul 8ilo-hertilor. Deoarece fiecareimpuls este contorizat, controller-ul stie n permanenta unde se afla aa. $ueista posibilitatea de a verifica daca motorul eecuta, ntr-adevar, un pasla fiecare impuls. n general, nu se ,,pierd%%pasi dec(t daca aa seblocheaza din cauze accidentale sau de avarie&coliziune'. Precizia unuisistem cu motor pas-cu-pas si aa cu surub poate atinge 2.2 mm-preciziaunui pas. "u reglare&sistem n bucla nchisa' se poate obtine cu o preciziecu un ordin de marime mai mare, 2.22 mm. 0istemele de pozitionare cumotoare pas-cu-pas se folosesc ndeosebi la constructia masinilor "$" demarime mica. 0unt simple si mai ieftin de ntretinut. Reglarea# este utilizata n combinatie cu servomotoare de curentcontinuu&sau de curent alternativ' si un traductor de deplasare&sau derotatie'. raductoarele de rotatie se numesc resolver-e si sunt montate peaul motorului sau la celalalt capat al aei. /n resolver transforma pozitiaunghiulara ntr-un semnal electric, care este transmis la controller.raductoarele de deplasare se monteaza paralel cu aa. Pe traductoare

poate culisa un cursor care se fieaza de sania mobila a aei. raductorulmasoara eact pozitia sculei, si elimina astfel erorile dotorate jocului dintresurub si sanie&piulita' si, de asemenea, erorile datorate uzurii surubului.Pozitia cursorului este convertita ntr-un semnal electric, transmis lacontroller. Primind informatii de la traductorul de pozitie, controller-ul poatecorecta imediat eroarea de pozitionare prin comenzi catre servomotoare.Pozitia de referinta trebuie sa fie foarte precis determinata si este necesaramasinilor "$" de fiecare data c(nd acestea sunt pornite. De obicei,atingerea punctului de referinta este semnalizata intern cu ajutorul unuisenzor de proimitate sau a unui limitator cu contact electric. Preciziaacestui senzor determina precizia de identificare a punctului de referinta.

7/25/2019 comanda numerica

6/7

La pornire, masinile eecuta o secventa automata de miscare a aelorp(na n pozitia de referinta, dupa care se opresc si nregistreaza nmemorie datele de la traductoarele de pozitie. Daca traductoarele suntincrementale-adica transmit un anumit numar de inpulsuri la unitatea de

distanta de deplasare-atunci masina reseteaza la zero memoria n care senregistreaza impulsurile. +data stabilita referinta, controller-ul se va puteasincroniza cu pozitia fizica a masinii. Punctul de referinta specific fiecarei ae este sabilit n mod diferit de lamasina la masina, dar, n general, este atins la una din etremitatile aei.#area majoritate a constructorilor de masini-unelte fieaza acest punct laetremitatea pozitiva a fiecarei ae. Daca pentru o aa traductorul de deplasare determina pozitia absoluta-adica, pe o anumita distanta, fiecare pozitie este univoc determinata-,atunci

acea aa nu are nevoie de punctul de referinta. n memoria controller-uluise nregistreaza un offset cu ajutorul caruia se va stabili ulterior origineaaei. Pentru orice masina reala trebuie consultata cartea tehnica, n scopulverificarii daca aele au nevoie sau nu de miscare de referinta si, daca estecazul, unde este situat punctul de referinta pe fiecare aa. $# Accesoriile unei masini CNC

Pentru a oferi fleibilitate utilizatorilor, majoritatea producatorilor demasini "$" v(nd separat mai multe accesorii necesare masinilor-unelte.

/nii utilizatori pot cumpara o masina de la un producator si echipamenteleaccesorii de la alt producator. "unoasterea accesoriilor disponibile pentru omasina "$" este foarte important. !mportanta anumitor accesorii este at(tde mare, nc(t eistenta sau nu a acestora poate nsemna diferenta dintresucces si esec al unei afaceri. n cataloagele firmelor sunt prezentateaccesorii standard&incluse n fabricatie' si accesorii optionale&ce potcomandate contra cost la livrarea masinii sau dupa livrare'.%!

6emple de accesorii standard ale masinilor "$": -sisteme de ungere, racire, ventilare) -suport port-scula si mecanisme de prindere piesa pe masa de lucru &frezare' sau n mandrina&strunjire') -scule de m(na) -lampa de lucru) -diverse tipuri de scule) -accesorii de siguranta&blocaj mecanic al usii, acoperire totala a zonei de

lucru, viziera din material transparent rezistent la impact etc.'. 6emple de accesorii optionale ale masinilor "$": -sisteme de verificare a dimensiunilor piesei cu senzori de contact)

7/25/2019 comanda numerica

7/7

-sisteme cu senzori de contact pentru determinarea automata a lungimiiunei scule)

-sistem de ncarcare9descarcare automata a pieselor) -evacuator de aschii)

-usi automate) -scule speciale pentru materiale speciale) -functii speciale pentru programarea "$", cum ar fi: interpolare n

coordonate polare sau cilindrice, rotirea sistemului de coordonatescalare, managementul durabilitatii sculei etc.

-capacitati marite de stocare programe.