Universitatea Politehnica Bucuresti

Mașini-unelte cu comandă numerică

Student:Nastrut Catalin-Mihai

Grupa: 611BA

Mașini unelte cu comanda numerică

Clasificarea comenzilor numerice. Purtãtori de program utilizaţi în comanda numericã

Maşinile unelte cu comandã numericã sunt caracterizate prin existenţa unui sistem de automatizare care este cu comandã numericã, adicã informaţiile necesare realizãrii unei piese sunt codificate pe un portprogram şi prelucrate de cãtre un echipament corespunzãtor numit ECN (echipament de comandã numericã).

Echipamentul transmite maşinii unelte comenzi de deplasare şi comenzi de comutare, (fig. 10.1.), operatorului uman rãmânându-i doar atribuţii de: alimentare cu semifabricate, alimentare cu scule, poziţionãri ale sculelor aşchietoare prin comenzi şi acţionãri manuale, mãsurãtori de control între diferite faze ale ciclului de lucru, introducerea programului ş.a., unele din aceste operaţii în multe variante executându-se automat.

Fig. 10.1: Fluxul comenzilor la ECN

a) Dupã procedeul de generare prin aşchiere echipamentele de comandã numericã sunt realizate în urmãtoarele trei tipuri funcţionale:

a1 - ECN de poziţionarea2 - ECN de prelucrare liniarãa3 - ECN de conturarea1 - ECN de poziţionare Aceste tipuri de echipamente, (fig. 10.2.), sunt destinate în special maşinilor de

gãurit în coordonate şi altor maşini unelte, unde se cere doar deplasarea rapidã şi precisã a piesei de la un punct la altul, pe o singurã direcţie sau pe douã direcţii perpendiculare., ECN fiind în acest caz mai simple, mai ieftine datoritã faptului cã au memoria mai redusã.

Fig. 10.2:

Schema bloc a ECN de poziţionareM. Cit. - mecanism de citire a benziiI.M.D. - introducere manualã a datelorCv. - convertor digital-analogMem. - mecanism de memorieCp. - mecanism comparatorM. Cd. - mecanism de comandãM. Acţ. - mecanism de acţionareT.R. - Traductor de reacţiea2 - ECN de prelucrare liniarã

Echipamentele din aceastã grupã, (fig. 10.3.), sunt foarte asemãnãtoare cu cele de poziţionare, cu unele deosebiri în sensul cã la ECN de prelucrare liniarã, deplasãrile mesei nu se mai fac cu vitezã rapidã ci cu vitezã de avans. Simultan cu programarea deplasãrilor se pot programa şi vitezele de avans (F), turaţia arborelui principal (S), scula (T), precum şi unele funcţii pregãtitoare (G) sau auxiliare (M).

Fig. 10.3: Schema bloc a ECN de prelucrare liniarãa3 - ECN de conturare

Echipamentele din aceastã categorie, (fig.10.4.), sunt mai complexe (şi mai scumpe) şi se caracterizeazã prin aceea cã permit coordonarea mişcãrilor pe douã sau mai multe axe ale maşinii unelte cu comandã numericã. Datoritã acestei importante calitãţi a echipamentelor de comandã numericã de conturare, maşinile unelte dotate cu asemenea echipamente au posibilitatea de a realiza curbe generatoare complexe, prin simpla programare pe bandã.

Echipamentele de comandã numericã de conturare au în componenţa lor un mecanism relativ complicat, numit INTERPOLATOR, cu ajutorul cãruia echipamentul poate coordona mişcãrile pe douã axe pentru a efectua interpolarea liniarã sau circularã.

Pentru strunguri interpolarea liniarã permite generarea suprafeţelor conice, iar interpolarea circularã - generarea suprafeţelor sferice (a arcelor de cerc).

La frezare interpolarea liniarã permite generarea unor canale înclinate faţa de direcţia de deplasare a uneia din sãnii, iar interpolarea circularã generarea unor canale circulare nu cu ajutorul mesei circulare, ci prin coordonarea mişcãrilor celor douã sãnii suprapuse ce au deplasãri perpendiculare una faţã de cealaltã.

Fig.

10.4: Schema bloc a ECN de conturareb) Cel de-al doilea criteriu de clasificare a echipamentelor de comandã numericã

ţine seama de legãturile ce se pot stabili între acestea şi maşina-unealtã din acest punct de vedere existând:

b1 - ECN fãrã buclã de reacţieb2 - ECN cu buclã de reacţieb1 ECN fãrã buclã de reacţie

Sunt cunoscute şi sub denumirea de echipamente de comandã numericã cu circuit informaţional deschis, stabilesc o legãturã informaţionalã cu maşina-unealtã doar într-un singur sens: de la echipamentul de comandã numericã la maşina-unealtã.

Informaţiile, introduse manual sau pe portprogramul PP, sunt transformate în semnale de comandã, sub forma unor mãrimi electrice, şi aplicate echipamentului de execuţie (EE), care, la rândul lui, le livreazã echipamentului acţionat (EA) sub forma unor mãrimi de comandã a acţionãrii lanţurilor cinematice auxiliare sau lanţurilor cinematice de avans. Constructiv, acest tip de echipament de comandã numericã este cel mai simplu, cel mai ieftin, dar şi cel mai puţin precis, de aceea, la cele existente se impun condiţii severe mecanismelor de acţionare.

b2 ECN cu buclã de reacţieEchipamentele cu buclã de reacţie, (fig. 10.9), sunt cunoscute şi sub

denumirea de echipamente de comndã numericã cu circuit informaţional închis - stabilesc o legãturã informaţionalã cu maşina-unealtã în ambele sensuri; în plus, faţã de cazul precedent, mai existã o legãturã între poziţia elementului acţionat şi echipamentul de comandã numericã, legãturã numitã buclã de reacţie şi care este realizatã prin intermediul sistemului de mãsurare (SM). Sistemul de mãsurare (SM) determinã poziţia elementului acţionat, stabilind mãrimea de ieşire e, care este transmisã echipamentului sub forma mãrimii de reacţie r, aceasta fiind comparatã cu mãrimea de intrare (de referinţã) i. La coincidenţa celor douã mãrimi se opreşte acţionarea echipamentului electronic.

d) Din punct de vedere al utilizãrii calculatorului electronicd1 - Sistemul CNC (Computerized Numerical Control)

Acest sistem este folosit pentru conducerea unei singure maşini-unelte - calculatorul electronic preluând o parte din funcţiile echipamentului de comandã numericã.

Echipamentele de tip CNC utilizeazã calculatoare de capacitate micã (minicalculatoare) pentru comanda unei maşini-unelte sau a mai multor maşini-unelte identice pe care se executã aceleaşi operaţii.

Sistemele CNC au în componenţã: minicalculatorul, interfaţa (legãtura minicalculatorului cu maşina-unealtã), cititorul de bandã, programul de comandã, blocul de comandã adaptiv, blocul pentru mãsurarea erorilor cinematice.

d2 - Sisteme DNC (Direct Numerical Control) Utilizeazã calculatoare electronice de capacitate mare pentru comanda centralizatã

a unui grup de maşini-unelte cu comandã numericã.Comanda directã se referã atât la comanda propriu-zisã a maşinii-unelte, cât şi la

realizarea altor funcţii cum ar fi: programarea automatã a pieselor, supravegherea maşinii-unelte, corecţia programelor piesã, funcţii legate de organizarea şi planificarea procesului de fabricaţie ş.a. La aceste sisteme de comandã, un mare avantaj îl constituie eliminarea cititorului de bandã, element slab al echipamentelor de comandã numericã. Sistemele DNC cuprind urmãtoarele: sistemul de programe standard şi specializate (elaborate de fabricantul calculatorului) şi programele piesã, elaborate de utilizatorul maşinii-unelte.

Atat DNC cat si CNC pot lucra in varianta ACC si ACOACC – Adaptiv Control Constrain (comanda adaptive de constrangere)Sistemul MU e constrans sa lucreze intre anumite limite[ s{nmin=;nmax= sau F{wmin=;wmax= ] ale parametrilor regimului de aschiereACO – Adaptiv control optimization ( comanda adaptive optimala )In baza unui soft dinainte stabilit, in fct de tipul SF care se prelucreaza si tupul

sculei cu care se face prelucrarea se fac calcule regimului optim de aschiere si se afiseaza pe display avansul, turatia si scula cu care trebuie facuta prelucrarea