Sistem de CNC de tăiere materiale moi cu fir cald

Capitolul 1. Introducere

Un echipament este cu comandă numerică dacă instrucţiunile care permit punerea în funcţiune a maşinii sunt implementate în formă codificată. Prima maşină-unealtă cu comandă numerică a fost maşina de ţesut a lui Jacquard (1800) care avea drep program o bandă perforată.

Comanda numerică a maşinilor-unelte a apărut în anii 1950. Aceasta a fost dezvoltată în USA începând cu 1942 pentru a satisface necesitățile industriei aeronautice la realizarea suprafeţelor complexe cum ar fi :

- buzunarele de diverse forme în panouri mari de aluminiu.

- paletele elicei elicopterelor

Iniţial aceste echipamente dispuneau de unități de comandă acţionate prin cablu iar implementarea datelor se făcea prin cartele perforate. Odată cu apariţia microprocesoarelor şi progresul electronicii, costul acestor echipamente a scăzut până prin anul 1970, toate ofereau capacităţi pentru tratamentul informaţiilor importante. Programele şi transmiterea de date au putut fi garantate cu ajutorul disketelor, benzilor magnetice etc. Această evoluţie a privilegiat tratamentul de date în timp real, a permis creşterea posibilităţilor oferite de acest tip de comandă şi a favorizat integrarea acestora în construcţia de echipamente automatizate.

Utilizarea comenzii numerice (CN) nu se limitează numai la maşini-unelte cu care se îndepărtează material cu ajutorul unor scule cu tăiş, ea este prezentă la toate instalaţiile de decupat cu fascicul laser, la prelucrarea prin electroeroziune, la maşinile cu fir, la operaţiile de asamblare etc. Ea se întâlneşte de asemenea astăzi la comanda meselor maşinilor de măsurat tridimensionale, roboţi şi alte echipamente [1].

Mașinile CNC s-au dezvoltat de-a lungul a trei etape, astfel:

• prima generație de mașini CNC se baza pe folosirea lămpilor electronice cu vacuum, care aveau drept dezavantaj producerea ridicată de căldură si spațiul destul de mare pe care îl ocupau. Aceste mașini nu aveau o fiabilitate crescută.

• la a doua generație, tranzistorii au înlocuit tuburile electronice, conducând astfel la o producere mai mică de căldură și la creșterea fiabilității etajului de control care ocupa un spațiu mai mic.

• a treia generație s-a introdus memoria de stocare a programelor și utilizarea circuitelor integrate şi modulare. Memoriile au fost la început magnetice, cu role de bandă magnetică, iar apoi electronice cu circuite integrate.

Primele două generații de mașini – unelte nu aveau memorie de stocare a programelor.

Similar pianinei , instrucțiunile erau stocate pe bandă perforată şi erau transmise mașinilor una câte una. Mașina primea o instrucțiune, o executa și apoi cerea următoarea instrucțiune.

Mașinile – unelte controlate numeric mai poartă și denumirea de mașini CNC. Controlul numeric rezidă într-un proces de ,,alimentare” continuă a unui controller programabil în construcție specială, cu un set de instrucțiuni (formate din litere și cifre) astfel încât să poată fi controlate mișcările unei mașini – unealtă.

CNC este prescurtarea de la ,,Computer Numerically Controlled” (Control numeric cu Computer),aceasta referinduse întotdeuna la modul unic de operare al unei mașini, adică la metodă de bază pentru controlul mișcărilor, și nu spune nimic despre tipul mașinii: freză, strung sau altceva. O mașină CNC face uz de matematică și diverse sisteme de coordonate pentru a întelege și procesa informația pe care o primește, pentru a determină ce trebuie să miște, unde și cât de repede.

Cea mai importantă funcție a oricărei mașini CNC este controlul precis și riguros al mișcării. Toate echipamentele CNC au două sau mai multe direcții de mișcare, numite axe. Aceste axe pot fi mișcate precis și poziționate precis, de-a lungul intervalului de deplasare. Cele mai cunoscute tipuri de axe sunt cele liniare și de rotație (mișcare curbilinie). În loc de a produce aceste mișcări prin utilizarea de manivele și discuri, așa cum necesită mașinile clasice de prelucrare prin așchiere, mașinile CNC sunt acționate de servomotoare controlate prin computer și ghidate de un program memorat. În general, tipul de mișcare (rapid, liniar, circular), axele care se mișcă, distanțele de mișcare și vitezele de mișcare (de prelucrare) sunt programabile la majoritatea mașinilor CNC.

Marea majoritate a mașinilor CNC sunt capabile să se miște în trei direcții simultan. Aceste direcții sunt numite axele mașinii, acestea având numele coordonatelor X, Y, Z. Axa X este întotdeauna aceea pe care mașina, sau o parte a mașinii, acoperă cea mai mare lungime.

De exemplu, axa X poate reprezinta mișcarea față – spate, iar axa Y, mișcarea stânga - dreapta. Axa Z reprezintă mișcarea verticală, sus – jos pe care de obicei este montată unealta de prelucrare.