PCB뉴스 - CNC 공작기계란?

CNC 공작기계는 고급 공작기계로서 "강력한 중요 장비"의 부품을 생산하는 기계이자 지능형 장비 개발의 기초이기도 합니다. CNC 공작기계의 중요성은 분명합니다.

CNC 공작기계의 구성과 작동 원리

1. CNC 공작기계의 구성

CNC 공작 기계는 주요 부품, CNC 장치, 구동 장치, 보조 장치, 프로그래밍 및 기타 보조 장비로 구성됩니다.

(1) 호스트: 호스트는 동체, 컬럼, 스핀들, 피드 메커니즘 및 기타 기계 구성 요소를 포함하여 CNC 공작 기계의 주요 부분으로 주로 다양한 절단 공정을 완료하는 데 사용됩니다.

(2) CNC 장치: CNC 장치는 하드웨어(인쇄 회로 기판, CRT 디스플레이, 키보드, 테이프 리더 등) 및 해당 소프트웨어를 포함하는 CNC 공작 기계의 핵심으로 디지털 처리 프로그램을 입력하고 입력을 완료하는 데 사용됩니다. 정보 저장, 데이터 변환, 보간 작업 및 다양한 제어 기능 구현.

(3) 구동 장치 : 구동 장치는 스핀들 구동 장치, 피드 장치 스핀들 모터 및 피드 모터 등을 포함하여 CNC 공작 기계 액추에이터의 구동 구성 요소입니다. 구동 장치는 CNC 장치의 제어하에 전기 또는 전기 유압 서보 시스템을 통해 스핀들 및 피드 구동을 실현합니다. 여러 피드가 연결되면 위치 지정, 직선, 평면 곡선 및 공간 곡선 처리가 완료될 수 있습니다.

(4) 보조 장치: 보조 장치는 냉각, 칩 제거, 윤활, 조명, 모니터링 등과 같은 CNC 공작 기계의 작동을 보장하기 위해 CNC 공작 기계의 일부 필수 지원 구성 요소를 말합니다. 보조 장치에는 유압 및 공압 장치, 칩 제거 장치, 교환 테이블, CNC 턴테이블 및 CNC 분할 헤드는 물론 절단 도구 및 모니터링 장치가 포함됩니다.

(5) 프로그래밍 및 기타 보조 장비: 기계 외부에 부품을 프로그래밍하고 저장하는 데 사용할 수 있습니다.

CNC 공작 기계 작동 방식

CNC 공작기계의 작업 과정은 일반적으로 다음과 같습니다. CNC 장치의 컴퓨터는 입력 장치를 통해 숫자 및 문자 인코딩 형식으로 기록된 정보에 대해 일련의 처리를 수행한 다음 공작 기계 스핀들과 피드를 공급합니다. 서보 시스템과 프로그래밍 가능한 컨트롤러를 통해 공작 기계 스핀들과 피드를 전달하고, 공작 기계 본체는 감지 피드백 장치의 협력을 통해 이러한 명령에 따라 공작물 처리에 필요한 다양한 작업을 자동으로 제어합니다. 공작물에 대한 공구의 이동 궤적, 변위 및 이송 속도 등을 통해 공작물의 가공을 완료합니다.

CNC 공작 기계의 작동 원리는 다음과 같이 간단하게 요약할 수 있습니다. 컴퓨터 제어 시스템을 통해 처리 프로그램이 공작 기계 제어 신호로 변환되고 공작 기계가 3차원 공간에서 다양한 이동 및 처리 작업을 수행하도록 제어됩니다. , 이로써 공작물의 가공을 실현합니다.

CNC 공작기계의 분류

CNC 공작기계의 작동 원리에서 가장 중요한 부분은 공정 분석을 통해 얻은 공정 흐름을 CNC 시스템에서 인식할 수 있는 가공 프로그램에 작성하는 것입니다. CNC 시스템은 CNC 공작기계를 일반 공작기계와 구별하는 중요한 상징일 뿐만 아니라 CNC 공작기계 산업의 발전 초점이기도 하다. CNC 공작기계에는 다양한 브랜드와 사양이 있으며 분류 방법도 다릅니다. 그 중 대략 다음과 같은 4가지 분류 방법이 있습니다.

1. 공정용도에 따른 분류

CNC 공작 기계의 기술적 용도에 따르면 금속 절단, 금속 성형, 특수 가공, 측정 및 드로잉의 네 가지 범주가 있습니다. 금속절삭은 선삭, 밀링, 리밍, 드릴링, 연삭, 기획 등 다양한 절삭공정을 사용하는 CNC 공작기계를 말한다. 금속 성형은 압출, 펀칭, 프레싱, 드로잉 및 기타 성형 공정을 사용하는 CNC 공작 기계를 말하며 일반적으로 CNC 프레스, CNC 벤딩 머신, CNC 파이프 벤더, CNC 스피닝 머신 등이 포함됩니다. 특수 가공 범주에는 CNC EDM이 포함됩니다. 와이어 커팅 머신, CNC EDM 머신, CNC 화염 커팅 머신, CNC 레이저 가공 머신 등 측정 및 도면 카테고리에는 주로 3인승 측정 기기, CNC 툴 세터, CNC 플로터 등이 포함됩니다.

2. 운동방법에 따른 분류

CNC 공작기계는 공구의 이동 모드에 따라 포인트 제어 CNC 공작 기계, 포인트 선형 제어 CNC 공작 기계, 윤곽 제어 CNC 공작 기계의 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 도구에는 세 가지 해당 이동 모드가 있습니다. 첫 번째는 시작점과 끝점만 보고 프로세스를 지정하지 않습니다. 두 번째는 경로와 속도를 계획하고 특정 방향으로만 프로세스를 제어할 수 있습니다. 가공 요구 사항에 따라 설정된 경로를 따라 이동하고 두 개 이상의 방향을 통해 도구의 이동 경로를 제어하고 경로와 이송 속도를 실시간으로 수정합니다. 즉, 포인트 제어는 한 지점에서 다른 지점으로의 도구 또는 작업대의 정확한 위치 지정만 제어합니다. 포인트 제어를 기반으로 좌표축을 제어하여 결정된 속도 및 궤적에 따라 도구를 제어합니다. 두 개 이상의 모션 좌표의 변위와 속도를 지속적으로 제어할 수 있습니다.

3. 연결좌표축 개수에 따른 분류

CNC 공작기계에 의해 제어되는 좌표축은 주로 3개의 선형좌표축(X, Y, Z)과 이들 선형좌표축을 중심으로 회전하는 회전좌표축(A, B, C)으로 구성된다. CNC 공작 기계의 경우 연결 축이 많을수록 자유도가 높을수록 가공 능력이 강해지고 가공할 수 있는 부품이 더 복잡해집니다. 따라서 보다 복잡한 가공 요구 사항을 충족하기 위해 CNC 공작 기계의 개발과 함께 연결 축 수도 증가하고 있으며 현재 CNC 공작 기계의 연결 축 수는 주로 5축 연결입니다. 이론적으로 5축 연동은 폐쇄되지 않은 모든 형상을 가공할 수 있습니다. 그러나 공구, 공구 홀더 및 고정구 사이의 간섭 문제로 인해 임펠러와 같은 일부 형상에는 특수 공구가 필요합니다.

4. 방제방법에 따른 분류

CNC 공작 기계에는 개방 루프 제어, 반 폐쇄 루프 제어 및 폐쇄 루프 제어의 세 가지 제어 방법이 있습니다. 여기서 "루프"는 그림 2의 정보 피드백을 포함하는 폐쇄 루프를 의미할 수 있습니다. CNC 공작기계. 개루프 제어 시스템은 피드백 장치가 없는 제어 시스템을 의미합니다. 반 폐쇄 루프 제어 시스템은 개방 루프 제어 시스템을 기반으로 합니다. 각도 변위 감지 장치는 움직이는 부품의 변위를 간접적으로 감지한 다음 CNC 장치로 피드백할 수 있습니다. 폐쇄 루프 제어 시스템은 공작 기계의 움직이는 부분 위치에 직접 설치된 선형 위치 감지 장치입니다.

요약

CNC공작기계로 생산되는 제품은 반도체, 신에너지, 자동차, 전자, 선박, 금형 등 국민경제와 국민생활과 관련된 중요한 산업을 폭넓게 망라하고 있습니다. 항공우주 분야에서는 CNC 공작기계의 개발도 특히 중요합니다.