CNC brúska je základným zariadením v modernej presnej výrobe. Jeho štruktúra integruje presnú mechanickú štruktúru, CNC systém, systém pohonu, systém merania a spätnej väzby a pomocné systémy. Hlavné komponenty sú nasledovné:
1. Telo stroja (základná konštrukcia)
Posteľ:
"Kostra" obrábacieho stroja, podporujúca všetky komponenty.
Požiadavky: Vysoká tuhosť, vysoká stabilita a vynikajúce tlmenie vibrácií (zvyčajne z liatiny alebo prírodnej žuly).
Vnútorné výstužné rebrá sa často navrhujú a starnú, aby sa eliminovalo vnútorné napätie.
Pracovný stôl:
Používa sa na upevnenie a podopretie obrobkov alebo prípravkov.
Typy: Obdĺžnikový pracovný stôl (vratný lineárny pohyb), kruhový pracovný stôl (rotačný pohyb).
Pohon: Typicky poháňaný servomotorom cez guľôčkovú skrutku alebo lineárny motor, čím sa dosahuje presný pohyb v osiach X/Y/Z.
Hlava brúsneho kotúča:
Hlavný komponent, montáž a pohon brúsneho kotúča pre vysokorýchlostné rotačné brúsenie-.
Zahŕňa:
Jednotka vretena brúsneho kotúča: Ultra{0}}vysoko{1}}presné vreteno (hydrostatické, aerostatické, elektrické atď.), ktoré si vyžaduje extrémne vysoké otáčky, minimálne vibrácie, vysokú tuhosť a tepelnú stabilitu.
Montážna príruba brúsneho kotúča: Používa sa na upnutie brúsneho kotúča.
Vyvažovacie zariadenie: Automatický alebo manuálny dynamický vyvažovací systém pre brúsny kotúč eliminuje vibrácie spôsobené rotačnou nerovnováhou.
Rozhranie orovnávacieho zariadenia: Používa sa na montáž diamantového valčeka alebo orovnávača -typu pera.
Pohyb: Môže sa pohybovať pozdĺž osi X- (radiálny posuv) a osi Z- (axiálny posuv). Niektoré obrábacie stroje tiež umožňujú otáčanie hlavy brúsneho kotúča okolo osi B- (sklon).
Vreteník a koník (používané predovšetkým v externých valcových/univerzálnych brúskach):
Vreteník: Upevňuje vreteno obrobku (otočné) a poháňa obrobok (os C-) na otáčanie. Vreteno môže byť vybavené stredom alebo skľučovadlom. Moderné CNC hlavy sú zvyčajne servo-poháňané, čo umožňuje presné riadenie rýchlosti a uhlovej polohy (indexovanie).
Koník: Poskytuje oporu pre druhý koniec obrobku (stred). Zvyčajne sa pohybuje pozdĺž koľajníc lôžka, aby sa prispôsobili obrobkom rôznych dĺžok a má nastaviteľnú upínaciu silu.
Vodiace lišty a sklíčka:
Podporuje a vedie komponenty, ako je pracovný stôl a hlava brúsneho kotúča pre presný lineárny pohyb.
Typy: Valčekové/guličkové vedenia, hydrostatické vedenia a plynové hydrostatické vedenia.
Požiadavky: Vysoká presnosť, vysoká tuhosť, nízke trenie, žiadne tečenie, vysoká odolnosť proti opotrebovaniu a dobrá odolnosť voči vibráciám.
Mechanizmus podávania:
Prevádza rotačný pohyb servomotora na presný lineárny pohyb.
Jadro: Presná guľôčková skrutka (najbežnejšia) alebo lineárny motor (pre aplikácie s vysokou presnosťou a vysokou rýchlosťou odozvy).
Obsahuje: servomotor, spojku/rozvodový remeň, vodiacu skrutku, kryt matice, podporné ložiská atď.
Ochranný kryt:
Ochrana pohyblivých komponentov (vodiaca skrutka, vodiaca dráha) pred brúsnym prachom a chladiacou kvapalinou.
Zabraňuje striekaniu chladiacej kvapaliny a nečistôt z brúsenia, čím zaisťuje bezpečnú prevádzku.
2. CNC systém (CNC - "mozog")
CNC ovládač:
Jadro počítača, beží CNC softvér.
Funkcie: Vstup/úprava/ukladanie programu, dekódovanie, interpolácia (výpočet trajektórií pohybu osí), generovanie príkazov riadenia polohy, logické riadenie a interakcia medzi človekom a strojom-.
Ovládací panel (Human-Machine Interface - HMI):
Obsahuje displej (LCD/TFT) a vstupné zariadenia (klávesnica, ručné koliesko, funkčné tlačidlá).
Používa sa na zadávanie programu operátora, nastavenie parametrov, monitorovanie stavu a manuálnu obsluhu stroja.
PLC (programovateľný logický radič):
Ovláda sekvenčné riadenie stroja, logické riadenie a riadenie pomocných funkcií.
Ovládanie: Spustenie/zastavenie hydraulickej stanice, spustenie/zastavenie čerpadla chladiacej kvapaliny, systém mazania, upínanie/uvoľňovanie obrobku, otváranie/zatváranie ochranných dverí, kontrolky, alarmy atď.
Úzko spolupracuje s CNC, aby zabezpečil, že pohyby stroja sú koordinované s CNC programom.
softvér:
Operačný systém: Základná platforma CNC systému.
CNC Kernel Software: Implementuje základné funkcie, ako je interpolácia a riadenie polohy.
Špecifický softvér{0} na brúsenie: Poskytuje optimalizované funkcie pre proces brúsenia, ako napríklad:
Cyklus orovnávania brúsneho kotúča (automatická kompenzácia, viac dráh orovnávania).
Regulácia konštantnej lineárnej rýchlosti (udržiava konštantnú lineárnu rýchlosť na povrchu brúsneho kotúča).
Adaptívne ovládanie (upravuje rýchlosť posuvu v reálnom čase na základe brúsnej sily, výkonu a ďalších faktorov).
Online kompenzácia merania (integrovaná s meracími systémami).
Komplexné programovanie obrysového brúsenia (ako je kľukový hriadeľ, vačkový hriadeľ a ostrenie nástrojov).
Databáza procesu brúsenia.
3. Pohonný systém ("svaly")
Servo pohon:
Prijíma povely o polohe/rýchlosti/krútiacom momente z CNC a poháňa servomotor.
Servomotor:
Motor osi posuvu: Poháňa pracovný stôl (osi X/Y/Z) a vozík brúsneho kotúča (osi X/Z). Vyžaduje sa vysoká presnosť, vysoká odozva a široký rozsah otáčok.
Vretenový motor:
Motor vretena brúsneho kotúča: Poháňa brúsny kotúč vysokou rýchlosťou. Typicky sa používa elektrické vreteno (integrovaný motor a vreteno), priamo poháňané a dosahuje extrémne vysoké otáčky (desiatky tisíc otáčok za minútu). Motor vretena obrobku (os C-): Poháňa otáčanie obrobku (pre externé brúsenie valcov atď.). Vyžaduje presné ovládanie rýchlosti a polohy (indexovanie, synchronizácia).
Motor vodiaceho kolesa (bezstredové brúsenie): Poháňa vodiace koleso.
Požiadavky: Vysoká hustota výkonu, vysoká dynamická odozva, nízke vibrácie a nízka tvorba tepla.
Hydraulický/pneumatický systém (pre niektoré obrábacie stroje):
Poskytuje energiu pre pomocné pohyby, ako je vysúvanie a zasúvanie pinoly koníka, upínanie veľkých obrobkov a stabilná opora.
IV. Systém merania a spätnej väzby („Oči“ a „Senzorové orgány“)
Zariadenie na zisťovanie polohy:
Detekcia skutočnej polohy každej lineárnej osi (X/Y/Z) a rotačnej osi (B/C v reálnom čase)- v reálnom čase a poskytnutie spätnej väzby systému CNC na riadenie v uzavretom{1}}cykle.
Kľúčové komponenty: Lineárna stupnica (pre lineárne osi, najvyššia presnosť), rotačný kódovač (zadný{0}}koncový/koncový koniec vodiacej skrutky, pre polo-uzavretú slučku alebo úplne uzavretú slučku; uhlová poloha vretena).
Požiadavky: Ultra{0}}vysoké rozlíšenie, vysoká presnosť, vysoká stabilita a odolnosť proti rušeniu.
Online systém merania (voliteľný, ale čoraz dôležitejší):
Zariadenie na meranie obrobku: Napríklad kontaktná sonda (spúšťač/skener) alebo bez{0}}dotyková sonda (laser) priamo meria rozmery obrobku na obrábacom stroji, čím umožňuje kompenzáciu v -procese/po{2}}procese.
Zariadenie na meranie/monitorovanie brúsneho kotúča: Laserový merač priemeru (monitoruje zmeny priemeru brúsneho kotúča), snímač/AE akustickej emisie (monitoruje stav brúsenia, kolízie a zlomenie kotúča), monitorovanie výkonu (nepriamo odráža brúsnu silu).
V. Pomocné systémy
Chladiaci systém:
Účel: Ochladzuje brúsnu oblasť (zabraňuje popáleniu obrobku a brúsneho kotúča), maže (znižuje trenie) a odplavuje brúsne nečistoty.
Komponenty: Nádrž na chladiacu kvapalinu, čerpadlo, potrubie, trysky, filtračný systém (papierový/magnetický/vírový/odstredivý atď.{1}}kriticky dôležité!), zariadenie na reguláciu teploty (pre vysoko presné brúsky).
Systém mazania:
Účel: Poskytuje nepretržité mazanie pohyblivých častí, ako sú vodiace dráhy, vodiace skrutky a ložiská, čím sa znižuje trenie a opotrebovanie a zabezpečuje sa presnosť a životnosť.
Typ: Automatické časované a kvantitatívne mazanie (olej alebo mazivo).
Hydraulický systém (ak je potrebný):
Poskytuje energiu na upínanie, vyvažovanie a ťažké pohyblivé časti.
Systém odstraňovania triesok a prachu:
Odstraňovanie triesok: Dopravné pásy, špirálové dopravníky triesok atď. odstraňujú brúsne triesky z pracovného priestoru.
Odstraňovanie prachu: Zariadenia na zachytávanie prachu (najmä na suché alebo presné brúsenie) zbierajú jemný prach zo vzduchu, aby chránili životné prostredie a presnosť zariadenia.
Systém orovnávania brúsnych kotúčov:
Účel: Obnovuje presnosť tvaru brúsneho kotúča a brúsny výkon.
Komponenty: Orovnávač (kosoštvorcový valec, jednobodové/viacbodové-kosové pero, diamantový kotúč), držiak orovnávača, hnací motor (ak sa vyžaduje otáčanie) a nezávislý mechanizmus presného podávania (často poháňaný servo-).
Proces orovnávania je zvyčajne riadený programom CNC-, čo umožňuje komplexné orovnávanie obrysov.
Bezpečnostný a ochranný systém:
Mechanická ochrana: Kryt stroja, ochranné dvere (s blokovacím spínačom).
Elektrická bezpečnosť: tlačidlo núdzového zastavenia, bezpečnostné relé, svetelná závora/bezpečnostný spínač dverí.
