CNC-systeem: Componenten en Functies

De MMI (Man-Machine Interface) unit fungeert als de brug tussen de gebruiker en het CNC systeem. Het toont machine-commando's op het scherm, geeft de status van de machine aan en stelt gebruikers in staat om het werkstückprogramma aan te passen.

De NCK (Numerical Control Kernel) unit is de centrale controle-eenheid van het CNC systeem. Deze unit stuurt het servosysteem aan en zorgt ervoor dat de bewerkingen correct worden uitgevoerd. De NCK unit verwerkt onder andere het werkstückprogramma, voert interpolatie uit en controleert de positie.

De PLC (Programmable Logic Control) unit is verantwoordelijk voor het regelen van alle taken die niet direct te maken hebben met de beweging van het werkstück. Denk hierbij aan gereedschapswissels, spilrotatie, werkstückwissels en dataverwerking.

De NCK unit leest en combineert input data zoals instructies uit het werkstückprogramma en signalen van de terugkoppelingslussen. Deze data wordt gebruikt om de volgende servo-instructies te bepalen en in het geheugen te bewaren. De NCK unit voert interpolatie uit, verwerkt wiskundige bewerkingen, stuurt commando's naar de servo-drivers, verwerkt terugkoppelingssignalen en neemt beslissingen over bijvoorbeeld het starten van de spil of het toevoegen van koelvloeistof.

De interpreter is een onderdeel van de NCK unit. Deze component leest het werkstückprogramma, vertaalt de tekstblokken naar machinetaal en slaat deze instructies op in het interne geheugen voor de interpolator. De interpreter vertaalt het volgende programmablok terwijl het huidige commando wordt uitgevoerd. Om te voorkomen dat de machine stil komt te staan, wordt een geheugen-buffer gebruikt om commando's tijdelijk op te slaan.

Interpolatie is een wiskundige techniek die gebruikt wordt door de NCK unit om een continue beweging te creëren tussen verschillende punten in het werkstückprogramma. De NCK unit kan verschillende soorten interpolatie uitvoeren, zoals lineair, circulair en helix interpolatie.

De NCK unit is verantwoordelijk voor de positie-controle en foutcompensatie van het werkstück tijdens de bewerking. De NCK unit ontvangt terugkoppelingssignalen van het servosysteem en verwerkt deze informatie om te bepalen of de werkelijke positie van het werkstück overeenkomst met de gewenste positie uit het werkstückprograma, De NCK unit zal in geval van afwijkingen automatisch corrigerende maatregelen nemen om de nauwkeurigheid te waarborgen.

Het proces van het lezen van data uit een interne buffer om een gelijkmatige beweging te creëren, specifiek voor elke as. Data wordt omgezet in snelheid en positie per tijdseenheid om een vloeiende beweging te garanderen.

De verschillende interpolator-typen, zoals lineair, circulair, parabolisch en spline (NURBS).

De methode om de snelheid van de beweging geleidelijk te verhogen en te verlagen. Dit helpt om vibraties en schokken te vermijden, vooral bij het starten en stoppen van een beweging.

Een van de methoden voor het regelen van de snelheid bij versnellen/vertragen. De snelheid wordt aangepast nadat de interpolator de data heeft berekend.

Een andere methode voor het regelen van snelheid, waarbij de snelheid wordt aangepast vóór de interpolatie.

Een reeks van commando's, subprogramma's en boodschappen die samen een reeks bewerkingen en instructies voor een CNC-machine beschrijven.

Een verzameling van codewoorden, adressen en parameters die de machine instrueren om een specifieke taak uit te voeren.

Het proces van het controleren en aanpassen van de positie van de as. Het gebruikt data die wordt verzonden vanuit de versnellen/vertragen controller om de werkelijke positie te matchen met de gewenste positie.

Het systeem dat de positie controleert, doorgaans met een PID controller. Het stuurt commando's naar de motor om de verschillen tussen de gewenste en de werkelijke positie te minimaliseren.

Een codewoord dat een specifiek adres of actie aangeeft in een CNC-werkstukprogramma.

Een reeks instructies die de machine vertelt hoe het werkstuk bewerkt moet worden.

Een codewoord in CNC-werkstukprogramma's die de aan- en uit-toestand van verschillende functies in de machine regelen.

Een G-code die geldig is voor alle volgende blokken in het programma tot hij wordt geannuleerd.

Een G-code die alleen geldig is binnen het blok waar hij wordt gebruikt.

Een reeks van G-codes die samen een specifieke functie of beweging regelen.

Een beschrijving of opmerking in een CNC-werkstukprogramma die geen invloed heeft op de uitvoering maar wel bruikbaar is voor documentatie.

Een CNC-systeem voert typisch het hoofdprogramma uit. Vaste, routinematige blokken of herhaalde bewerkingen kunnen eenvoudiger in het interne geheugen worden opgeslagen als subprogramma. Een commando roept het subprogramma op en het systeem voert dit uit. Een ander commando keert terug naar het hoofdprogramma, waar het na de oproep wordt hervat.

Een NCK-unit interpreteert de code van een programma om het werktuigpad van een CNC-machine te bepalen.

Gereedschapscompensatie is een techniek die rekening houdt met de afmetingen van het gereedschap tijdens het bewerken. Dit zorgt voor nauwkeurigheid, zelfs met verschillende gereedschappen.

Radiuscompensatie wordt gebruikt bij frezen om de werkelijke baan van het snijgereedschap te compenseren voor de straal van het gereedschap. Dit zorgt voor nauwkeurige bewerkingen, vooral bij rondingen.

Radiuscompensatie wordt ook gebruikt bij draaien om de werkelijke baan van de snijder te compenseren. Dit zorgt voor nauwkeurigheid bij het draaien van contouren en vormen.