Sisteme flexibile de fabricație

Obiective :

1. Descrierea sistemelor de control a axelor unei masini-unelte cu CNC

2. Identificarea punctelor folosind sistemul de coordinate Cartezian

3. Identificarea miscarilor unei masini-unelte cu CNC

4. Identificarea tipurilor de pozitionare: pozitionarea incrementala si pozitionarea absoluta.

1.1 Sisteme de control a axelor unei masini

O masina-unealta cu control numeric utilizand un calculator (MU-CNC), reprezinta o masina-unealta cu comanda numerica (MU-NC), ce utilizeaza un calculator pentru controlul acesteia.

Diferenta intre MU-CNC si MU-NC este legata de urmatorul aspect.

In cazul MU-NC toate functiile masinii sunt controlate de elemente electronice montate in controller-ul acesteia.

In cazul MU-CNC functiile masinii sunt introduse sub forma de parametrii de catre producatorul masinii-unelte in momentul fabricarii.

Aceste tipuri de masini-unelte dispun de o tastatura pentru introducerea manuala a datelor (MDI) unui program. Aceste programme sunt stocate in memoria RAM (Random Access Memory) a computerului masinii-unelte si permite editarea, procesarea sau rularea acestora. Toate acestea insa, in momentul in care MU-CNC este oprita, vor fi sterse.

Unele MU-CNC dispun de ecrane LCD sensibile la atingere, altele au ecrane monocolore, altele de ecrane cu tub catodic, ce permit simularea grafica 3D sau 2D a proceselor de aschiere.

Figura 1.1 Tipuri de unitati de control a masinilor-unelte

Unitatea de control a masinii-unelte (UCMU) (Machine Control Unit - MCU) este cea care genereaza, stocheaza si proceseaza programele CNC. Tot UCM gestioneaza controller-ul de miscare al masinii-unelte, ce se prezinta sub forma unui program software. In Figura 1.1 este prezentata o astfel de unitate de control.

Avantajele aduse de MU-CNC sunt :

- reducerea spatiului necesar partii de hardware si posibilitatea adaugari de noi functii.

- posibilitatea introducerii si a altor elemente componente ale masinii-unelte in simulari (scule, port-scule, masa masinii-unelte, …)

- posibilitatea stocarii unui numar foarte mare de programme

- posibilitatea conectarii MU-CNC la o retea LAN si utilizarea avantajelor ce deriva de aici (formarea unei retele de MU-CNC, transmiterea programelor prin retea, salvarea acestora in retea, …) Figura 1.2

Figura 1.2 Retea LAN de MU-CNC

In acest moment pe piata exista foarte multe tipuri de controller-e ce realizeaza controlul miscarilor. Printre acestea am putea enumera : Okuma, Mazak, Fanuk, GE, Bendix, … Acestea nu prezinta doar similaritati fizice, ci si a seturilor de programe.

Controlul axelor unei MU-CNC vizeaza doua categorii de sisteme:

- sistemul de control punct cu punct,

- sistemul de control al traiectoriei continue.

Sistemul de control punct cu punct

Utilizand acest sistem de control scula nu este in contact permanent cu piesa. Printre operatiile specifice acestui tip de control putem enumera : gaurirea, alezarea cu alezor,alezarea cu bara de alezat, filetarea, perforarea (Figura 1.3).

Figura 1.3 Sistemul de control al miscarii punct cu punct

Sistemul de control al traiectoriei continue

Acest tip de control poarta acest nume pentru ca se mentine un contact permanent cu piesa in timpul prelucrarii formei (Figura 1.4).

Figura 1.4 sistemul de control al traiectoriei continue

Ar trebui notat faptul ca acest tip de control se realizeaza prin interpolarea fiecarei poziitii a unei scule. Interpolarea este o metoda matematica de aproximare sau de pozitionare exacta pe o traiectorie prestabilita. Pozitiile realizate prin interpolare au o marja de eroare fata de traiectoria calculata, erorile incadrandu-se intr-o anumita toleranta. Majoritatea controller-elor aproximeaza curbele printr-o serie succesiva de segmente a caror dimensiune permite incadrarea in campul de toleranta. Acest lucru determina reducerea segmentelor cat mai mult posibil (Figura 1.5).