संख्यात्मक नियन्त्रण प्रविधि र CNC मेसिन उपकरणहरू
संख्यात्मक नियन्त्रण प्रविधि, जसलाई NC (न्यूमेरिकल कन्ट्रोल) भनेर संक्षिप्त रूपमा चिनिन्छ, डिजिटल जानकारीको सहायताले यान्त्रिक चालहरू र प्रशोधन प्रक्रियाहरू नियन्त्रण गर्ने माध्यम हो। हाल, आधुनिक संख्यात्मक नियन्त्रणले सामान्यतया कम्प्युटर नियन्त्रण अपनाउने भएकोले, यसलाई कम्प्युटरीकृत संख्यात्मक नियन्त्रण (कम्प्युटराइज्ड न्यूमेरिकल कन्ट्रोल - CNC) पनि भनिन्छ।
मेकानिकल चाल र प्रशोधन प्रक्रियाहरूको डिजिटल सूचना नियन्त्रण प्राप्त गर्न, सम्बन्धित हार्डवेयर र सफ्टवेयर सुसज्जित हुनुपर्छ। डिजिटल सूचना नियन्त्रण कार्यान्वयन गर्न प्रयोग गरिने हार्डवेयर र सफ्टवेयरको योगलाई संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणाली (संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणाली) भनिन्छ, र संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणालीको मूल संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरण (संख्यात्मक नियन्त्रक) हो।
संख्यात्मक नियन्त्रण प्रविधिद्वारा नियन्त्रित मेसिनहरूलाई CNC मेसिन उपकरण (NC मेसिन उपकरण) भनिन्छ। यो एक विशिष्ट मेकाट्रोनिक उत्पादन हो जसले कम्प्युटर प्रविधि, स्वचालित नियन्त्रण प्रविधि, परिशुद्धता मापन प्रविधि, र मेसिन उपकरण डिजाइन जस्ता उन्नत प्रविधिहरूलाई व्यापक रूपमा एकीकृत गर्दछ। यो आधुनिक निर्माण प्रविधिको आधारशिला हो। मेसिन उपकरणहरू नियन्त्रण गर्नु संख्यात्मक नियन्त्रण प्रविधिको सबैभन्दा प्रारम्भिक र सबैभन्दा व्यापक रूपमा लागू गरिएको क्षेत्र हो। त्यसकारण, CNC मेसिन उपकरणको स्तरले हालको संख्यात्मक नियन्त्रण प्रविधिको प्रदर्शन, स्तर र विकास प्रवृत्तिलाई ठूलो मात्रामा प्रतिनिधित्व गर्दछ।
ड्रिलिंग, मिलिङ र बोरिङ मेसिन टूल्स, टर्निङ मेसिन टूल्स, ग्राइन्डिङ मेसिन टूल्स, इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज मेसिनिंग मेसिन टूल्स, फोर्जिङ मेसिन टूल्स, लेजर प्रोसेसिङ मेसिन टूल्स, र विशिष्ट प्रयोगहरू भएका अन्य विशेष-उद्देश्यीय सीएनसी मेसिन टूल्स सहित विभिन्न प्रकारका सीएनसी मेसिन टूल्सहरू छन्। संख्यात्मक नियन्त्रण प्रविधिद्वारा नियन्त्रित कुनै पनि मेसिन टूल्सलाई एनसी मेसिन टूल्सको रूपमा वर्गीकृत गरिन्छ।
स्वचालित उपकरण परिवर्तक ATC (स्वचालित उपकरण परिवर्तक - ATC) ले सुसज्जित ती CNC मेसिन उपकरणहरू, रोटरी उपकरण होल्डरहरू भएका CNC खरादहरू बाहेक, मेसिनिङ केन्द्रहरू (मेसिन सेन्टर - MC) को रूपमा परिभाषित गरिन्छ। उपकरणहरूको स्वचालित प्रतिस्थापन मार्फत, वर्कपीसहरूले एकल क्ल्याम्पिङमा धेरै प्रशोधन प्रक्रियाहरू पूरा गर्न सक्छन्, प्रक्रियाहरूको एकाग्रता र प्रक्रियाहरूको संयोजन प्राप्त गर्छन्। यसले प्रभावकारी रूपमा सहायक प्रशोधन समयलाई छोटो बनाउँछ र मेसिन उपकरणको कार्य दक्षतामा सुधार गर्दछ। एकै साथ, यसले वर्कपीस स्थापना र स्थितिको संख्या घटाउँछ, प्रशोधन शुद्धता बढाउँछ। मेसिनिङ केन्द्रहरू हाल सबैभन्दा ठूलो आउटपुट र फराकिलो अनुप्रयोग भएको CNC मेसिन उपकरणहरूको प्रकार हुन्।
CNC मेसिन उपकरणहरूमा आधारित, बहु-कार्यतालिक (प्यालेट) स्वचालित विनिमय उपकरणहरू (अटो प्यालेट चेन्जर - APC) र अन्य सम्बन्धित उपकरणहरू थपेर, परिणामस्वरूप प्रशोधन एकाइलाई लचिलो उत्पादन कक्ष (लचिलो उत्पादन कक्ष - FMC) भनिन्छ। FMC ले प्रक्रियाहरूको एकाग्रता र प्रक्रियाहरूको संयोजनलाई मात्र महसुस गर्दैन तर कार्यतालिकहरू (प्यालेटहरू) को स्वचालित विनिमय र अपेक्षाकृत पूर्ण स्वचालित अनुगमन र नियन्त्रण कार्यहरूको साथ, निश्चित अवधिको लागि मानवरहित प्रशोधन गर्न सक्छ, जसले गर्दा उपकरणको प्रशोधन दक्षतामा थप सुधार हुन्छ। FMC लचिलो उत्पादन प्रणाली FMS (लचिलो उत्पादन प्रणाली) को आधार मात्र होइन तर यसलाई स्वतन्त्र स्वचालित प्रशोधन उपकरणको रूपमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ। त्यसकारण, यसको विकास गति एकदम छिटो छ।
FMC र मेसिनिङ सेन्टरहरूको आधारमा, रसद प्रणाली, औद्योगिक रोबोट, र सम्बन्धित उपकरणहरू थपेर, र केन्द्रीकृत र एकीकृत रूपमा केन्द्रीय नियन्त्रण प्रणालीद्वारा नियन्त्रित र व्यवस्थित गरेर, यस्तो उत्पादन प्रणालीलाई लचिलो उत्पादन प्रणाली FMS (लचिलो उत्पादन प्रणाली) भनिन्छ। FMS ले लामो समयसम्म मानवरहित प्रशोधन मात्र गर्न सक्दैन तर कार्यशाला निर्माण प्रक्रियाको स्वचालन प्राप्त गर्दै विभिन्न प्रकारका भागहरू र घटक संयोजनको पूर्ण प्रशोधन पनि गर्न सक्छ। यो एक उच्च स्वचालित उन्नत उत्पादन प्रणाली हो।
विज्ञान र प्रविधिको निरन्तर प्रगतिसँगै, बजारको मागको परिवर्तनशील अवस्थालाई अनुकूलन गर्न, आधुनिक उत्पादनको लागि, कार्यशाला उत्पादन प्रक्रियाको स्वचालनलाई प्रवर्द्धन गर्नु मात्र आवश्यक छैन तर बजार पूर्वानुमान, उत्पादन निर्णय लिने, उत्पादन डिजाइन, उत्पादन निर्माणदेखि उत्पादन बिक्रीसम्म व्यापक स्वचालन प्राप्त गर्नु पनि आवश्यक छ। यी आवश्यकताहरूलाई एकीकृत गरेर बनाइएको पूर्ण उत्पादन र निर्माण प्रणालीलाई कम्प्युटर-एकीकृत उत्पादन प्रणाली (कम्प्युटर एकीकृत उत्पादन प्रणाली - CIMS) भनिन्छ। CIMS ले लामो उत्पादन र व्यावसायिक गतिविधिलाई जैविक रूपमा एकीकृत गर्दछ, अधिक कुशल र अधिक लचिलो बुद्धिमान उत्पादन प्राप्त गर्दछ, जुन आजको स्वचालित उत्पादन प्रविधिको विकासको उच्चतम चरणको प्रतिनिधित्व गर्दछ। CIMS मा, उत्पादन उपकरणको एकीकरण मात्र होइन, तर अझ महत्त्वपूर्ण कुरा, प्रविधि एकीकरण र कार्य एकीकरण जानकारी द्वारा विशेषता हो। कम्प्युटर एकीकरण उपकरण हो, कम्प्युटर-सहायता प्राप्त स्वचालित एकाइ प्रविधि एकीकरणको आधार हो, र सूचना र डेटाको आदानप्रदान र साझेदारी एकीकरणको पुल हो। अन्तिम उत्पादनलाई जानकारी र डेटाको भौतिक अभिव्यक्तिको रूपमा मान्न सकिन्छ।
संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणाली र यसका घटकहरू
संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणालीका आधारभूत घटकहरू
सीएनसी मेसिन उपकरणको संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणाली सबै संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरणहरूको मूल हो। संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणालीको मुख्य नियन्त्रण वस्तु निर्देशांक अक्षहरूको विस्थापन हो (आन्दोलनको गति, दिशा, स्थिति, आदि सहित), र यसको नियन्त्रण जानकारी मुख्यतया संख्यात्मक नियन्त्रण प्रशोधन वा गति नियन्त्रण कार्यक्रमहरूबाट आउँछ। त्यसकारण, संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणालीको सबैभन्दा आधारभूत घटकहरूमा समावेश हुनुपर्छ: कार्यक्रम इनपुट/आउटपुट उपकरण, संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरण, र सर्वो ड्राइभ।
इनपुट/आउटपुट उपकरणको भूमिका संख्यात्मक नियन्त्रण प्रशोधन वा गति नियन्त्रण कार्यक्रमहरू, प्रशोधन र नियन्त्रण डेटा, मेसिन उपकरण प्यारामिटरहरू, समन्वय अक्ष स्थितिहरू, र पत्ता लगाउने स्विचहरूको स्थिति जस्ता डेटा इनपुट र आउटपुट गर्नु हो। किबोर्ड र डिस्प्ले कुनै पनि संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरणको लागि आवश्यक पर्ने सबैभन्दा आधारभूत इनपुट/आउटपुट उपकरणहरू हुन्। थप रूपमा, संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणालीमा निर्भर गर्दै, फोटोइलेक्ट्रिक रिडरहरू, टेप ड्राइभहरू, वा फ्लपी डिस्क ड्राइभहरू जस्ता उपकरणहरू पनि सुसज्जित गर्न सकिन्छ। परिधीय उपकरणको रूपमा, कम्प्युटर हाल सामान्यतया प्रयोग हुने इनपुट/आउटपुट उपकरणहरू मध्ये एक हो।
संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरण संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणालीको मुख्य घटक हो। यसमा इनपुट/आउटपुट इन्टरफेस सर्किट, नियन्त्रक, अंकगणित एकाइ र मेमोरी हुन्छ। संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरणको भूमिका आन्तरिक तर्क सर्किट वा नियन्त्रण सफ्टवेयर मार्फत इनपुट उपकरणद्वारा डेटा इनपुट संकलन, गणना र प्रशोधन गर्नु हो, र निर्दिष्ट कार्यहरू गर्न मेसिन उपकरणका विभिन्न भागहरू नियन्त्रण गर्न विभिन्न प्रकारका जानकारी र निर्देशनहरू आउटपुट गर्नु हो।
यी नियन्त्रण जानकारी र निर्देशनहरू मध्ये, सबैभन्दा आधारभूतहरू निर्देशांक अक्षहरूको फिड गति, फिड दिशा, र फिड विस्थापन निर्देशनहरू हुन्। तिनीहरू इन्टरपोलेसन गणना पछि उत्पन्न हुन्छन्, सर्वो ड्राइभमा प्रदान गरिन्छ, ड्राइभरद्वारा प्रवर्धित गरिन्छ, र अन्ततः निर्देशांक अक्षहरूको विस्थापन नियन्त्रण गर्दछ। यसले उपकरण वा निर्देशांक अक्षहरूको चाल प्रक्षेपणलाई प्रत्यक्ष रूपमा निर्धारण गर्दछ।
थप रूपमा, प्रणाली र उपकरणहरूमा निर्भर गर्दै, उदाहरणका लागि, CNC मेसिन उपकरणमा, घुमाउने गति, दिशा, स्पिन्डलको सुरुवात/रोक्ने जस्ता निर्देशनहरू पनि हुन सक्छन्; उपकरण चयन र विनिमय निर्देशनहरू; शीतलन र स्नेहन उपकरणहरूको सुरुवात/रोक्ने निर्देशनहरू; वर्कपीस खुकुलो पार्ने र क्ल्याम्पिङ निर्देशनहरू; कार्यतालिकाको अनुक्रमणिका र अन्य सहायक निर्देशनहरू। संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणालीमा, तिनीहरू इन्टरफेस मार्फत संकेतहरूको रूपमा बाह्य सहायक नियन्त्रण उपकरणलाई प्रदान गरिन्छ। सहायक नियन्त्रण उपकरणले माथिका संकेतहरूमा आवश्यक संकलन र तार्किक अपरेशनहरू गर्दछ, तिनीहरूलाई बढाउँछ, र निर्देशनहरू द्वारा निर्दिष्ट कार्यहरू पूरा गर्न मेसिन उपकरणको मेकानिकल कम्पोनेन्टहरू, हाइड्रोलिक र वायवीय सहायक उपकरणहरू चलाउन सम्बन्धित एक्चुएटरहरूलाई चलाउँछ।
सर्वो ड्राइभमा सामान्यतया सर्वो एम्पलीफायरहरू (ड्राइभरहरू, सर्वो एकाइहरू पनि भनिन्छ) र एक्चुएटरहरू हुन्छन्। CNC मेसिन उपकरणहरूमा, AC सर्वो मोटरहरू सामान्यतया एक्चुएटरको रूपमा प्रयोग गरिन्छ; उन्नत उच्च-गति मेसिनिङ मेसिन उपकरणहरूमा, रेखीय मोटरहरू प्रयोग गर्न थालेका छन्। थप रूपमा, 1980 को दशक अघि उत्पादित CNC मेसिन उपकरणहरूमा, DC सर्वो मोटरहरू प्रयोग गर्ने घटनाहरू थिए; साधारण CNC मेसिन उपकरणहरूको लागि, स्टेपर मोटरहरू पनि एक्चुएटरको रूपमा प्रयोग गरिन्थ्यो। सर्वो एम्पलीफायरको रूप एक्चुएटरमा निर्भर गर्दछ र ड्राइभ मोटरसँग संयोजनमा प्रयोग गर्नुपर्छ।
माथिका संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणालीका सबैभन्दा आधारभूत घटकहरू हुन्। संख्यात्मक नियन्त्रण प्रविधिको निरन्तर विकास र मेसिन उपकरणको कार्यसम्पादन स्तरमा सुधारसँगै, प्रणालीको लागि कार्यात्मक आवश्यकताहरू पनि बढ्दै गइरहेका छन्। विभिन्न मेसिन उपकरणहरूको नियन्त्रण आवश्यकताहरू पूरा गर्न, संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणालीको अखण्डता र एकरूपता सुनिश्चित गर्न, र प्रयोगकर्ताको प्रयोगलाई सहज बनाउन, सामान्यतया प्रयोग हुने उन्नत संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणालीहरूमा सामान्यतया मेसिन उपकरणको सहायक नियन्त्रण उपकरणको रूपमा आन्तरिक प्रोग्रामेबल नियन्त्रक हुन्छ। थप रूपमा, धातु काट्ने मेसिन उपकरणहरूमा, स्पिन्डल ड्राइभ उपकरण पनि संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणालीको एक घटक बन्न सक्छ; बन्द-लूप CNC मेसिन उपकरणहरूमा, मापन र पत्ता लगाउने उपकरणहरू पनि संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणालीको लागि अपरिहार्य हुन्छन्। उन्नत संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणालीहरूको लागि, कहिलेकाहीँ कम्प्युटरलाई प्रणालीको मानव-मेसिन इन्टरफेसको रूपमा र डेटा व्यवस्थापन र इनपुट/आउटपुट उपकरणहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ, जसले गर्दा संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणालीको कार्यहरू अझ शक्तिशाली हुन्छन् र प्रदर्शन अझ उत्तम हुन्छ।
निष्कर्षमा, संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणालीको संरचना नियन्त्रण प्रणालीको कार्यसम्पादन र उपकरणको विशिष्ट नियन्त्रण आवश्यकताहरूमा निर्भर गर्दछ। यसको कन्फिगरेसन र संरचनामा महत्त्वपूर्ण भिन्नताहरू छन्। प्रशोधन कार्यक्रमको इनपुट/आउटपुट उपकरणको तीन सबैभन्दा आधारभूत घटकहरू, संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरण, र सर्वो ड्राइभको अतिरिक्त, त्यहाँ थप नियन्त्रण उपकरणहरू हुन सक्छन्। चित्र १-१ मा ड्यास गरिएको बक्स भागले कम्प्युटर संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणालीलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ।
NC, CNC, SV, र PLC को अवधारणाहरू
NC (CNC), SV, र PLC (PC, PMC) संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरणहरूमा धेरै सामान्य रूपमा प्रयोग हुने अंग्रेजी संक्षिप्त रूपहरू हुन् र व्यावहारिक अनुप्रयोगहरूमा विभिन्न अवसरहरूमा फरक अर्थहरू हुन्छन्।
NC (CNC): NC र CNC क्रमशः Numerical Control र Computerized Numerical Control का सामान्य अंग्रेजी संक्षिप्त रूप हुन्। आधुनिक संख्यात्मक नियन्त्रण सबैले कम्प्युटर नियन्त्रण अपनाउने भएकोले, यो मान्न सकिन्छ कि NC र CNC को अर्थ पूर्ण रूपमा समान छन्। इन्जिनियरिङ अनुप्रयोगहरूमा, प्रयोगको अवसरमा निर्भर गर्दै, NC (CNC) को सामान्यतया तीन फरक अर्थहरू हुन्छन्: व्यापक अर्थमा, यसले नियन्त्रण प्रविधिलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ - संख्यात्मक नियन्त्रण प्रविधि; संकीर्ण अर्थमा, यसले नियन्त्रण प्रणालीको एक अस्तित्वलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ - संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणाली; थप रूपमा, यसले एक विशिष्ट नियन्त्रण उपकरणलाई पनि प्रतिनिधित्व गर्न सक्छ - संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरण।
SV: SV भनेको सर्वो ड्राइभको सामान्य अंग्रेजी संक्षिप्त रूप हो (सर्भो ड्राइभ, जसलाई सर्वो भनिन्छ)। जापानी JIS मानकको निर्धारित सर्तहरू अनुसार, यो "नियन्त्रण संयन्त्र हो जसले वस्तुको स्थिति, दिशा र अवस्थालाई नियन्त्रण मात्राको रूपमा लिन्छ र लक्ष्य मानमा हुने मनमानी परिवर्तनहरू ट्र्याक गर्दछ।" छोटकरीमा, यो एक नियन्त्रण उपकरण हो जसले स्वचालित रूपमा लक्षित स्थिति जस्ता भौतिक मात्राहरू पछ्याउन सक्छ।
सीएनसी मेसिन उपकरणहरूमा, सर्वो ड्राइभको भूमिका मुख्यतया दुई पक्षहरूमा प्रतिबिम्बित हुन्छ: पहिलो, यसले निर्देशांक अक्षहरूलाई संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरणद्वारा दिइएको गतिमा सञ्चालन गर्न सक्षम बनाउँछ; दोस्रो, यसले निर्देशांक अक्षहरूलाई संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरणद्वारा दिइएको स्थिति अनुसार राख्न सक्षम बनाउँछ।
सर्वो ड्राइभको नियन्त्रण वस्तुहरू सामान्यतया मेसिन उपकरणको निर्देशांक अक्षहरूको विस्थापन र गति हुन्; एक्चुएटर एक सर्वो मोटर हो; इनपुट कमाण्ड सिग्नललाई नियन्त्रण र प्रवर्द्धन गर्ने भागलाई प्रायः सर्वो एम्पलीफायर भनिन्छ (ड्राइभर, एम्पलीफायर, सर्वो युनिट, आदि पनि भनिन्छ), जुन सर्वो ड्राइभको मूल हो।
सर्वो ड्राइभलाई संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरणसँग मात्र प्रयोग गर्न सकिँदैन तर स्थिति (गति) सँगसँगै जाने प्रणालीको रूपमा पनि एक्लै प्रयोग गर्न सकिन्छ। त्यसैले, यसलाई प्रायः सर्वो प्रणाली पनि भनिन्छ। प्रारम्भिक संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणालीहरूमा, स्थिति नियन्त्रण भाग सामान्यतया CNC सँग एकीकृत गरिएको थियो, र सर्वो ड्राइभले गति नियन्त्रण मात्र गर्थ्यो। त्यसकारण, सर्वो ड्राइभलाई प्रायः गति नियन्त्रण एकाइ भनिन्थ्यो।
PLC: PC भनेको प्रोग्रामेबल कन्ट्रोलरको अंग्रेजी संक्षिप्त रूप हो। व्यक्तिगत कम्प्युटरहरूको बढ्दो लोकप्रियतासँगै, व्यक्तिगत कम्प्युटरहरू (जसलाई PC पनि भनिन्छ) सँग भ्रमबाट बच्न, प्रोग्रामेबल नियन्त्रकहरूलाई अब सामान्यतया प्रोग्रामेबल लजिक कन्ट्रोलरहरू (Programmalbe Logic Controller – PLC) वा प्रोग्रामेबल मेसिन कन्ट्रोलरहरू (Programmable Machine Controller – PMC) भनिन्छ। त्यसकारण, CNC मेसिन उपकरणहरूमा, PC, PLC, र PMC को अर्थ ठ्याक्कै उस्तै हुन्छ।
PLC मा द्रुत प्रतिक्रिया, भरपर्दो प्रदर्शन, सुविधाजनक प्रयोग, सजिलो प्रोग्रामिङ र डिबगिङका फाइदाहरू छन्, र केही मेसिन उपकरण विद्युतीय उपकरणहरूलाई प्रत्यक्ष रूपमा चलाउन सक्छ। त्यसैले, यो संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरणहरूको लागि सहायक नियन्त्रण उपकरणको रूपमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। हाल, धेरैजसो संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणालीहरूमा CNC मेसिन उपकरणहरूको सहायक निर्देशनहरू प्रशोधन गर्न आन्तरिक PLC हुन्छ, जसले गर्दा मेसिन उपकरणको सहायक नियन्त्रण उपकरणलाई धेरै सरल बनाइन्छ। थप रूपमा, धेरै अवसरहरूमा, PLC को अक्ष नियन्त्रण मोड्युल र स्थिति मोड्युल जस्ता विशेष कार्यात्मक मोड्युलहरू मार्फत, PLC लाई बिन्दु स्थिति नियन्त्रण, रेखीय नियन्त्रण, र सरल समोच्च नियन्त्रण प्राप्त गर्न प्रत्यक्ष रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, विशेष CNC मेसिन उपकरणहरू वा CNC उत्पादन लाइनहरू गठन गर्दै।
सीएनसी मेसिन उपकरणहरूको संरचना र प्रशोधन सिद्धान्त
सीएनसी मेसिन उपकरणहरूको आधारभूत संरचना
सीएनसी मेसिन उपकरणहरू सबैभन्दा विशिष्ट संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरणहरू हुन्। सीएनसी मेसिन उपकरणहरूको आधारभूत संरचना स्पष्ट गर्न, भागहरू प्रशोधन गर्नको लागि सीएनसी मेसिन उपकरणहरूको कार्य प्रक्रियाको विश्लेषण गर्नु पहिले आवश्यक छ। सीएनसी मेसिन उपकरणहरूमा, भागहरू प्रशोधन गर्न, निम्न चरणहरू लागू गर्न सकिन्छ:
प्रशोधन गरिने भागहरूको रेखाचित्र र प्रक्रिया योजना अनुसार, तोकिएका कोडहरू र कार्यक्रम ढाँचाहरू प्रयोग गरेर, उपकरणहरूको चाल प्रक्षेपण, प्रशोधन प्रक्रिया, प्रक्रिया प्यारामिटरहरू, काट्ने प्यारामिटरहरू, आदि संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणालीद्वारा पहिचान गर्न सकिने निर्देशन फारममा लेख्नुहोस्, अर्थात्, प्रशोधन कार्यक्रम लेख्नुहोस्।
संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरणमा लिखित प्रशोधन कार्यक्रम इनपुट गर्नुहोस्।
संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरणले इनपुट प्रोग्राम (कोड) लाई डिकोड र प्रशोधन गर्दछ र मेसिन उपकरणको प्रत्येक घटकको चाल नियन्त्रण गर्न प्रत्येक निर्देशांक अक्षको सर्वो ड्राइभ उपकरणहरू र सहायक प्रकार्य नियन्त्रण उपकरणहरूमा सम्बन्धित नियन्त्रण संकेतहरू पठाउँछ।
आन्दोलनको क्रममा, संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणालीले कुनै पनि समयमा मेसिन उपकरणको निर्देशांक अक्षहरूको स्थिति, यात्रा स्विचहरूको स्थिति, आदि पत्ता लगाउन आवश्यक छ, र योग्य भागहरू प्रशोधन नभएसम्म अर्को कार्य निर्धारण गर्न कार्यक्रमको आवश्यकताहरूसँग तुलना गर्न आवश्यक छ।
अपरेटरले जुनसुकै बेला मेसिन उपकरणको प्रशोधन अवस्था र काम गर्ने स्थिति अवलोकन र निरीक्षण गर्न सक्छ। आवश्यक भएमा, मेसिन उपकरणको सुरक्षित र भरपर्दो सञ्चालन सुनिश्चित गर्न मेसिन उपकरण कार्यहरू र प्रशोधन कार्यक्रमहरूमा समायोजन पनि आवश्यक पर्दछ।
यो देख्न सकिन्छ कि CNC मेसिन उपकरणको आधारभूत संरचनाको रूपमा, यसमा समावेश हुनुपर्छ: इनपुट/आउटपुट उपकरणहरू, संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरणहरू, सर्वो ड्राइभहरू र प्रतिक्रिया उपकरणहरू, सहायक नियन्त्रण उपकरणहरू, र मेसिन उपकरण शरीर।
सीएनसी मेसिन उपकरणहरूको संरचना
संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणाली मेसिन उपकरण होस्टको प्रशोधन नियन्त्रण प्राप्त गर्न प्रयोग गरिन्छ। हाल, धेरैजसो संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणालीहरूले कम्प्युटर संख्यात्मक नियन्त्रण (अर्थात्, CNC) अपनाउँछन्। चित्रमा इनपुट/आउटपुट उपकरण, संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरण, सर्वो ड्राइभ, र प्रतिक्रिया उपकरण मिलेर मेसिन उपकरण संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणाली गठन गर्दछ, र यसको भूमिका माथि वर्णन गरिएको छ। निम्नले अन्य घटकहरूलाई संक्षिप्त रूपमा परिचय गराउँछ।
मापन प्रतिक्रिया उपकरण: यो बन्द-लूप (अर्ध-बन्द-लूप) CNC मेसिन उपकरणको पत्ता लगाउने लिङ्क हो। यसको भूमिका आधुनिक मापन तत्वहरू जस्तै पल्स एन्कोडरहरू, रिजल्भरहरू, इन्डक्सन सिंक्रोनाइजरहरू, ग्रेटिंगहरू, चुम्बकीय स्केलहरू, र लेजर मापन उपकरणहरू मार्फत एक्चुएटर (जस्तै उपकरण होल्डर) वा कार्य तालिकाको वास्तविक विस्थापनको गति र विस्थापन पत्ता लगाउनु हो, र तिनीहरूलाई सर्वो ड्राइभ उपकरण वा संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरणमा फिर्ता फिड गर्नु हो, र गति संयन्त्रको शुद्धता सुधार गर्ने उद्देश्य प्राप्त गर्न एक्चुएटरको फिड गति वा गति त्रुटिको क्षतिपूर्ति गर्नु हो। पत्ता लगाउने उपकरणको स्थापना स्थिति र पत्ता लगाउने संकेत फिर्ता फिड गरिएको स्थिति संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणालीको संरचनामा निर्भर गर्दछ। सर्वो बिल्ट-इन पल्स एन्कोडरहरू, ट्याकोमिटरहरू, र रेखीय ग्रेटिंगहरू सामान्यतया प्रयोग हुने पत्ता लगाउने घटकहरू हुन्।
उन्नत सर्भोहरूले डिजिटल सर्भो ड्राइभ प्रविधि (डिजिटल सर्भो भनेर चिनिन्छ) अपनाउने तथ्यको कारणले गर्दा, सर्भो ड्राइभ र संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरण बीचको जडानको लागि सामान्यतया बस प्रयोग गरिन्छ; धेरैजसो अवस्थामा, प्रतिक्रिया संकेत सर्भो ड्राइभमा जडान हुन्छ र बस मार्फत संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरणमा प्रसारित हुन्छ। केही अवसरहरूमा मात्र वा एनालग सर्भो ड्राइभहरू (सामान्यतया एनालग सर्भो भनेर चिनिन्छ) प्रयोग गर्दा, प्रतिक्रिया उपकरणलाई संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरणमा सिधै जडान गर्न आवश्यक छ।
सहायक नियन्त्रण संयन्त्र र फिड ट्रान्समिशन संयन्त्र: यो संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरण र मेसिन उपकरणको मेकानिकल र हाइड्रोलिक कम्पोनेन्टहरू बीच अवस्थित हुन्छ। यसको मुख्य भूमिका संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरणद्वारा स्पिन्डल गति, दिशा, र सुरु/रोक्ने निर्देशनहरू आउटपुट प्राप्त गर्नु हो; उपकरण चयन र आदानप्रदान निर्देशनहरू; शीतलन र स्नेहन उपकरणहरूको सुरु/रोक्ने निर्देशनहरू; सहायक निर्देशन संकेतहरू जस्तै वर्कपीसहरू र मेसिन उपकरण घटकहरूको ढिलो र क्ल्याम्पिंग, कार्य तालिकाको अनुक्रमणिका, र मेसिन उपकरणमा पत्ता लगाउने स्विचहरूको स्थिति संकेतहरू। आवश्यक संकलन, तार्किक निर्णय, र पावर प्रवर्धन पछि, सम्बन्धित एक्चुएटरहरूलाई निर्देशनहरू द्वारा निर्दिष्ट कार्यहरू पूरा गर्न मेसिन उपकरणको मेकानिकल कम्पोनेन्टहरू, हाइड्रोलिक र वायवीय सहायक उपकरणहरू चलाउन सिधै संचालित गरिन्छ। यो सामान्यतया PLC र बलियो वर्तमान नियन्त्रण सर्किटबाट बनेको हुन्छ। PLC संरचनामा CNC (निर्मित PLC) वा अपेक्षाकृत स्वतन्त्र (बाह्य PLC) सँग एकीकृत गर्न सकिन्छ।
मेसिन टूल बडी, अर्थात्, सीएनसी मेसिन टूलको मेकानिकल संरचना, मुख्य ड्राइभ प्रणाली, फिड ड्राइभ प्रणाली, बेड, वर्कटेबल, सहायक गति उपकरणहरू, हाइड्रोलिक र वायमेटिक प्रणालीहरू, लुब्रिकेशन प्रणालीहरू, कूलिंग उपकरणहरू, चिप हटाउने, सुरक्षा प्रणालीहरू, र अन्य भागहरू मिलेर बनेको हुन्छ। यद्यपि, संख्यात्मक नियन्त्रणको आवश्यकताहरू पूरा गर्न र मेसिन टूलको कार्यसम्पादनलाई पूर्ण रूपमा खेल दिन, यसले समग्र लेआउट, उपस्थिति डिजाइन, प्रसारण प्रणाली संरचना, उपकरण प्रणाली, र सञ्चालन कार्यसम्पादनको सन्दर्भमा महत्त्वपूर्ण परिवर्तनहरू पार गरेको छ। मेसिन टूलका मेकानिकल कम्पोनेन्टहरूमा बेड, बक्स, स्तम्भ, गाइड रेल, वर्कटेबल, स्पिन्डल, फिड मेकानिज्म, उपकरण एक्सचेन्ज मेकानिज्म, आदि समावेश छन्।
सीएनसी मेसिनिङको सिद्धान्त
परम्परागत धातु काट्ने मेसिन उपकरणहरूमा, भागहरू प्रशोधन गर्दा, अपरेटरले रेखाचित्रको आवश्यकता अनुसार उपकरणको चाल प्रक्षेपण र चाल गति जस्ता प्यारामिटरहरू निरन्तर परिवर्तन गर्न आवश्यक छ, ताकि उपकरणले वर्कपीसमा काट्ने प्रशोधन गर्न सकोस् र अन्ततः योग्य भागहरू प्रशोधन गर्न सकोस्।
सीएनसी मेसिन उपकरणहरूको प्रशोधनले अनिवार्य रूपमा "भिन्नता" सिद्धान्त लागू गर्दछ। यसको कार्य सिद्धान्त र प्रक्रियालाई संक्षिप्त रूपमा निम्नानुसार वर्णन गर्न सकिन्छ:
प्रशोधन कार्यक्रमलाई आवश्यक पर्ने उपकरण प्रक्षेपण अनुसार, संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरणले मेसिन उपकरणको सम्बन्धित निर्देशांक अक्षहरूसँगै प्रक्षेपणलाई न्यूनतम चाल रकम (पल्स समतुल्य) (चित्र १-२ मा △X, △Y) सँग फरक पार्छ र प्रत्येक निर्देशांक अक्षलाई सार्न आवश्यक पर्ने पल्सहरूको संख्या गणना गर्दछ।
संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरणको "इन्टरपोलेसन" सफ्टवेयर वा "इन्टरपोलेसन" क्याल्कुलेटर मार्फत, आवश्यक ट्र्याजेक्टोरीलाई "न्यूनतम चाल एकाइ" को एकाइहरूमा बराबर पोलिलाइनसँग फिट गरिन्छ र सैद्धान्तिक ट्र्याजेक्टोरीको सबैभन्दा नजिक फिट गरिएको पोलिलाइन फेला पर्दछ।
फिट गरिएको पोलिलाइनको प्रक्षेपण अनुसार, संख्यात्मक नियन्त्रण उपकरणले सम्बन्धित निर्देशांक अक्षहरूमा फिड पल्सहरू निरन्तर आवंटित गर्दछ र मेसिन उपकरणको निर्देशांक अक्षहरूलाई सर्वो ड्राइभ मार्फत आवंटित पल्सहरू अनुसार सार्न सक्षम बनाउँछ।
यो देख्न सकिन्छ कि: पहिलो, जबसम्म CNC मेसिन उपकरणको न्यूनतम चाल रकम (पल्स समतुल्य) पर्याप्त सानो हुन्छ, प्रयोग गरिएको फिट गरिएको पोलिलाइनलाई सैद्धान्तिक वक्रको लागि समान रूपमा प्रतिस्थापन गर्न सकिन्छ। दोस्रो, जबसम्म निर्देशांक अक्षहरूको पल्स आवंटन विधि परिवर्तन हुन्छ, फिट गरिएको पोलिलाइनको आकार परिवर्तन गर्न सकिन्छ, जसले गर्दा प्रशोधन प्रक्षेपण परिवर्तन गर्ने उद्देश्य प्राप्त हुन्छ। तेस्रो, जबसम्म ... को आवृत्ति