CNCマシンの原理と紹介

科学技術の発展に伴い、製品の多様化に対する社会の要求はますます強まり、製品の交換サイクルはますます短くなり、多品種および小ロット生産の割合が大幅に増加しています。 .同時に、航空宇宙、造船、軍事産業、自動車、農業機械などの産業は、製品の性能要件を継続的に改善しており、製品には複雑な形状の部品がますます増えており、加工品質の要件も高まっています。継続的に改善されます。従来の通常の加工設備では、この多様化に対応することは困難です。 、柔軟性と複雑な形状の部品に対する高効率と高品質の要件。上記の問題を解決するために。高精度・高効率の「フレキシブル」な自動化生産設備、CNCマシンの誕生。

1. CNC工作機械の構成

CNC工作機械は典型的なメカトロニクス製品であり、現代の機械製造技術、自動制御技術、検出技術、コンピューター情報技術を統合した高効率、高精度、高柔軟性、高自動化の最新の機械加工機器です。他のメカトロニクス製品と同様に、機械本体、電源、電子制御ユニット、検出センシング部分、および実行マシンで構成されています。サーボシステム、構成。

①機械体

CNC工作機械の本体であり、さまざまな切削加工に使用される機械部品です。

②電源

CNC工作機械に動力を供給する部分は、主に電気エネルギーを使用しています。

③電子制御ユニット

その核となるのがCNC装置と呼ばれるコンピュータによる数値制御であり、受信した各種デジタル情報を解読・計算・論理処理し、各種指令情報を生成してサーボ系に出力することで、工作機械を指定された動作に応じて加工することができます。 .この部分には、モニター、プリンターなどの対応する周辺機器も含まれます。

④検知・感知部

主に作業台の直線変位と回転作業台の角変位を検出します。検出結果はコンピュータに送信されたり、位置表示やフィードバック制御に使用されます。

⑤アクチュエーター、サーボ系

工作機械のシフト部品を駆動して、対応する動きを行い、位置決め精度を制御するために使用されます。たとえば、多くの CNC 工作機械の工具移動は、サーボ モーターを使用してボール ネジを駆動することによって完了します。

2. CNC工作機械の分類

①CNC工作機械の技術的用途による分類

一般的な CNC 工作機械。通常の工作機械と同様の工程実現性を持ったCNC工作機械の品種です。種類は通常の工作機械と同じです（CNC旋盤、CNCフライス盤、CNC研削盤、CNCボール盤など）。

マシニング センターは、リバース ライブラリと自動ツール チェンジャーを備えた CNC 工作機械です。

CNC特殊工作機械とは、CNC装置を搭載した特殊加工工作機械（CNCワイヤーカット工作機械、CNCレーザー加工工作機械など）のことです。

②。 CNC工作機械の移動軌跡による分類

(1) CNC 工作機械のポイント ツー ポイント制御。その数値制御デバイスは、ある位置から別の位置への工作機械の可動部分のみを制御し、点間の運動軌跡は制御しません。移動中は切削加工を行いません。 （CNCボール盤、CNCパンチングマシンなど）

(2) リニア制御 CNC 工作機械。数値制御装置は、工作機械の可動部の始点と終点の正確な位置を制御するだけでなく、可動部を制御して、工作機械の座標軸に平行な方向または 450 度の角度で直線切削を実行します。適切な速度で工作機械の座標軸に。 （簡易CNC旋盤、簡易CNC研削盤など）

(3) 輪郭制御 CNC 工作機械。その数値制御装置は、曲線の輪郭と曲面の処理を実現するために、同時に2つ以上の座標でリンク制御を実行できます。 （CNCフライス盤、CNC旋盤など）

③。サーボシステムの制御モードによる分類

(1) 開ループ制御システム。

(2) 半閉ループ制御システム。

(3) 閉ループ制御システム。

④。制御する座標軸数による分類

(1) 2 座標 CNC 工作機械とは、2 つの座標軸のリンクを同時に制御でき、曲線輪郭部品を加工できる工作機械 (CNC 旋盤など) を指します。

(2) 3 座標 CNC 工作機械とは、座標軸をリンクして制御できる 3 軸 CNC 工作機械を指し、あまり複雑でない空間サーフェスの処理に使用できます (3 座標 CNC フライス盤など)。

(3) 2 つの半座標 CNC 工作機械 (経済的な CNC フライス盤など)

(4) 機械構造が複雑で、制御精度が高く、加工手順が複雑な多座標CNC工作機械は、主に複雑な形状の部品の加工に使用されます（無座標CNCフライス盤など）。

3. CNC工作機械の加工特性

①部品加工への適用性が高い

処理プログラムを変更することで、さまざまな部品を処理できます。特に、さまざまな品種の現在の特性、小さなバッチ、および迅速な製品更新に適しています。

②高度な自動化

通常時は、ワークの搬入出に加えて。他の処理プロセスのほとんどは、工作機械によって自動的に完了します。これにより、労働者の労働強度が大幅に削減されます。

③加工品質が安定している

加工中、工作機械は最初から最後まで指定された制御命令の下で動作します。これにより、オペレーターの技術レベルや感情的な変化が加工品質に影響を与えることがなくなり、加工品質が安定し、バッチの寸法の一貫性が保たれます。パーツの状態は良好です。

④高い生産性

CNC工作機械の主軸速度と送り速度の範囲は広く、工作機械は大きな切削で強力な切削を行うことができます。マシニングセンターにも。ツールマガジンの使用によるものです。 1台の工作機械で複数工程の連続加工を実現できるため、加工時間や部品の補助時間を大幅に削減できるため、生産性が高くなります。

⑤生産管理の近代化に資する

CNC 工作機械は、制御情報としてデジタル信号と標準コードを使用します。これにより、処理情報の標準化を容易に実現できます。現在では、コンピュータ支援設計および製造 CNC/CAM と有機的に結合されており、これが現代の統合製造技術の基礎となっています。

5. CNC 工作機械の基本的な動作原理

通常の工作機械での部品加工では、作業者は部品図面の要求に応じて工具と工作物の相対運動軌跡を絶えず変化させ、工具の切削により必要な部品を加工します。また、CNC 工作機械で部品を加工する場合。加工する部品の加工順序、加工パラメータ、工作機械の動作要件をCNC言語で加工プログラムにコンパイルし、それをCNC装置に入力します。 CNC装置は、加工プログラムに基づいて一連の処理を実行した後、サーボシステムに実行指令を送ります。サーボシステム システムは、工作機械の可動部分の動きを駆動して、部品の処理を自動的に完了します。