4.5. A számvezérlésű gépek vezérlési rendsz erei

Az előző fejezetben megismert alapfogalmakra építve most már nézzük meg, mit is csinál egy szerszámgéppel összekapcsolt vezérlő berendezés.

A vezérlőberendezés feladata, hogy a betáplált információknak megfelelően a kapcsolási, a helyzet-meghatározási feladatokat, valamint az egész munkafolyamat együttes irányítását megoldja. Ilyen kapcsolási feladatok a különféle fő- és mellékmozgások sebességeinek, segédüzemi berendezéseknek megfelelő időben való be- és kikapcsolása. A helyzet-meghatározási feladatok alatt a munkadarab és a szerszám egymáshoz viszonyított helyzetének, tehát a szánok mozgásának meghatározását értik.

A helyzetreállás szempontjából készülnek:

1. pontvezérlésű,

2. szakaszvezérlésű és

3. pályavezérlésű szerszámgépek.

A pontvezérlésű gépeknél nincs funkcionális összefüggés a különféle koordináta irányú mozgások között. A vezérelt elmozdulás közben megmunkálás nincs. Egyidejűleg két koordináta irányban is lehetséges elmozdulás [ 6] .

Pontvezérlés alkalmazása

Tipikus példája az ilyen gépnek a koordináta fúrógép. Az egyes megmunkálási pontokat a nullpontból (origóból) induló X, Y koordinátákkal kell megadni.

Szakaszvezérlésnél szintén nincs összefüggés a különféle koordináta irányú mozgások között. A szerszám viszont a szánmozgásoknál valamely koordináta irányában fogásban lehet. A szerszám a kiinduló ponttól a befejező pontig egyenes mentén mozog valamely tengely irányában. Előfordulhat különböző előtolómozgások egyidejű bekapcsolásával a koordinátatengellyel meghatározott szög (általában 45 fok) alatti egyenes vonalú mozgás létesítése is [ 6] .

Szakaszvezérlés

A pont és szakaszvezérlésű gépeknél nem követelmény a tengelyenkénti önálló mellékhajtómű és a fokozatmentes sebesség. Felépítés szempontjából ezek a gépek hasonlítanak legjobban a hagyományos gépekre.

A pályavezérlésű szerszámgépeknél a különféle irányú mozgások között funkcionális összefüggés van. Így a szerszámok és a munkadarabok egymáshoz viszonyított mozgása valamilyen függvénykapcsolattal adható meg. Ilyenek például a profilköszörűk és profilesztergák. A kontúrvonalat megadó görbét a gép elemi útszakaszok sorozatával közelíti meg, vagyis a pályát szakaszokra bontja és azt valamilyen más görbével közelíti meg. A pályavezérlésnél az információs adatok száma sokkal nagyobb, mint a pont- és szakaszvezérlésű gépeknél. A gép az adatok feldolgozását, vagyis a pálya közelítőgörbéje adatainak meghatározását a CNC belső számítógépével végzi el. Ezt a berendezést interpolátornak nevezik [ 16] .

Pályavezérlésű gépeknél minden tengelyen önálló, fokozatmentesen szabályozható sebességű mellékhajtómű szükséges. Az interpolátor az egyes tengelysebességek folyamatos változtatásával biztosítja a mindenkor szükséges térbeli pályamenti eredő sebességvektor beállítását.

2D pályavezérlés

2,5D pályavezérlés

Ahány tengely összhangban vezérelhető, annyi dimenziós pályavezérlésről (D) beszélhetünk. Tehát a dimenziószám az eredő sebességvektor különböző tengelyek irányába eső sebességkomponensek száma. Ha az NC nem képes minden tengelyt összhangban mozgatni (azaz pályavezérelni) a fennmaradó (csak szakaszvezérelhető) tengelyeket fél dimenziószámmal jelölték [ 17] . A felső ábra 2D pályavezérlést, az alatta levő ábra 2.5D pályavezérlést mutat. Ez utóbbi "teraszos" megmunkálást jelent, azaz síkban (2D) pályavezérelhető és a harmadik tengely mentén szakaszos elmozdulást eredményez.

3D pályavezérlés

Valódi térbeli alakzatok általában 5D pályavezérléssel munkálhatók meg, mert a geometria lekövetése mellett a maró optimális élszögeit is be kell állítani. A fenti ábra egy térbeli alakzat megmunkálását mutatja. Az alsó ábrán látható 5 tengelyes megmunkálóközpont.

5 tengelyes megmunkálóközpont