1. Sistema di controllo numerico (sistema CNC)
Il sistema CNC è il cervello di una macchina utensile CNC, responsabile della ricezione dei programmi di lavorazione, dell'elaborazione dei dati, dell'emissione dei comandi e del controllo del funzionamento coordinato delle varie parti della macchina utensile. Un sistema CNC in genere include i seguenti componenti:
Controller: il controller è il centro del sistema CNC, responsabile dell'analisi del programma di lavorazione, della generazione di comandi di movimento della macchina utensile e del coordinamento del lavoro di varie parti. Il controller in genere utilizza hardware e software dedicati per ottenere un controllo stabile e ad alta-velocità.
Dispositivo di visualizzazione: il dispositivo di visualizzazione viene utilizzato per mostrare il programma di lavorazione, lo stato della macchina utensile, le informazioni sugli allarmi, ecc., consentendo all'operatore di comprendere lo stato operativo della macchina utensile.
Dispositivi di input/output (dispositivi I/O): i dispositivi di input/output includono tastiere, mouse, stampanti, ecc., utilizzati per l'interazione tra l'operatore e il sistema CNC.
Dispositivi di archiviazione: i dispositivi di archiviazione vengono utilizzati per archiviare programmi di lavorazione, parametri di sistema e altri dati. I dispositivi di archiviazione più comuni includono dischi rigidi, unità a stato solido-, schede CF e così via.
Interfaccia di comunicazione: l'interfaccia di comunicazione viene utilizzata per lo scambio di dati tra il sistema CNC e altri dispositivi (come computer, robot, ecc.). Le interfacce di comunicazione comuni includono Ethernet, comunicazione seriale, USB, ecc.
2. Servosistema
Il servosistema è la fonte di energia di una macchina utensile CNC, responsabile della conversione dei comandi del sistema CNC in movimenti effettivi degli assi della macchina utensile. Un servosistema comprende principalmente i seguenti componenti:
Servomotore: il servomotore è il nucleo del servosistema, responsabile della conversione dell'energia elettrica in energia meccanica per azionare il movimento degli assi della macchina utensile. I servomotori sono caratterizzati da elevata risposta, alta precisione ed elevata stabilità.
Driver: il driver è il controller del servomotore, responsabile della ricezione dei comandi dal sistema CNC e del controllo del funzionamento del servomotore. I driver vengono generalmente implementati utilizzando un processore di segnale digitale (DSP) o un microcontrollore (MCU).
Riduttore: il riduttore viene utilizzato per ridurre la velocità del servomotore e aumentare la coppia di uscita per soddisfare i requisiti di movimento della macchina utensile.
Encoder: l'encoder viene utilizzato per rilevare la velocità e la posizione del servomotore, convertendo le quantità meccaniche in segnali elettrici che vengono restituiti al sistema CNC per ottenere il controllo a circuito chiuso-.
3. Corpo della macchina utensile (MBB)
L'MMBB è la struttura principale di una macchina utensile CNC, compreso il basamento, la colonna, la slitta e l'alloggiamento del mandrino. La qualità di progettazione e produzione dell'MMBB influisce direttamente sulla precisione, rigidità e stabilità della macchina utensile.
Basamento: Il basamento è il fondamento della macchina utensile, utilizzato per sostenere e collegare le sue varie parti. Il letto è generalmente realizzato in-ghisa o acciaio ad alta resistenza per garantire rigidità e stabilità sufficienti.
Colonna: la colonna supporta la slitta e l'alloggiamento del mandrino ed è solitamente realizzata in acciaio o ghisa.
Slitta: La slitta è la parte mobile della macchina utensile, utilizzata per ottenere un movimento lineare. La slitta utilizza tipicamente guide rotanti o scorrevoli per guida e supporto.
Alloggiamento del mandrino: l'alloggiamento del mandrino monta e supporta il mandrino, consentendo la rotazione ad alta-velocità dell'utensile da taglio. Le scatole del mandrino in genere utilizzano cuscinetti e sistemi di bilanciamento ad alta-precisione per garantire la stabilità e la precisione del mandrino.
4. Sistema di misurazione e feedback (MFS) L'MFS viene utilizzato per monitorare lo stato del movimento della macchina utensile in tempo reale e restituire le informazioni al sistema CNC per ottenere il controllo a circuito chiuso-. La MFS comprende principalmente i seguenti componenti:
Sensore di posizione: i sensori di posizione vengono utilizzati per rilevare la posizione di ciascun asse della macchina utensile. I sensori di posizione comuni includono encoder fotoelettrici, encoder magnetoelettrici e encoder lineari.
Sensore di velocità: I sensori di velocità vengono utilizzati per rilevare la velocità di rotazione di ciascun asse della macchina utensile. I sensori di velocità comuni includono sensori fotoelettrici e ad effetto Hall.
Sensore di accelerazione: i sensori di accelerazione vengono utilizzati per rilevare l'accelerazione di ciascun asse della macchina utensile per ottenere un controllo del movimento più preciso.
Sensore di carico: i sensori di carico vengono utilizzati per rilevare i cambiamenti nel carico sulla macchina utensile durante la lavorazione per ottenere un controllo adattivo.
Sensore di temperatura: i sensori di temperatura vengono utilizzati per rilevare le variazioni di temperatura in varie parti della macchina utensile per prevenire danni causati dal calore eccessivo.
