Contrôle de mouvement CNC et ses trois types communs

De nombreuses machines CNC sont capables de fonctionner sans surveillance pendant le processus d'usinage, libérant ainsi les opérateurs pour d'autres tâches. Cet avantage conduit à divers avantages, tels qu'une fatigue réduite de l'opérateur, des erreurs minimisées dues à la surveillance humaine et des temps d'usinage cohérents et prévisibles pour chaque pièce. Comme les machines CNC fonctionnent sous le contrôle du programme, elles exigent également un niveau de compétence réduit de la part des opérateurs par rapport aux machines-outils traditionnelles.

Au cœur de la technologie CNC se trouve le contrôle de mouvement, un élément fondamental

Fonction fondamentale de la CNC: Contrôle de mouvement

La fonction fondamentale de toute machine CNC est de réaliser un contrôle de mouvement automatique, précis et cohérent. Les machines CNC possèdent deux axes ou plus pour différentes directions de mouvement. Ces axes sont positionnés automatiquement et avec précision sur leurs distances de déplacement spécifiées.

Au lieu de tourner manuellement les manivelles et les volants, comme c'est typique avec les machines conventionnelles, les machines CNC utilisent des servomoteurs sous contrôle CNC pour exécuter le mouvement. Des programmes partiels guident ce mouvement, englobant des types de mouvement tels que le mouvement d'axe rapide, linéaire et circulaire, l'étendue du mouvement et la vitesse de mouvement, également connue sous le nom de vitesse d'alimentation. Ces aspects sont programmables dans presque toutes les machines CNC.

Les commandes exécutées dans la commande CNC sont généralement conçues pour demander au moteur d'entraînement de faire tourner un nombre spécifique de fois. La rotation du moteur d'entraînement entraîne ensuite la vis à billes, qui, à son tour, entraîne la bobine. Sur l'extrémité opposée du rouleau, un dispositif de rétroaction permet au contrôle de vérifier que le nombre spécifié de rotations a eu lieu.

Bien que quelque peu simplifié, ce mouvement linéaire de base peut être assimilé à la rotation de la poignée de l'étau d'un étau de banc ordinaire. Lorsque vous faites pivoter la poignée, la vis de plomb tourne, entraînant les mâchoires mobiles de l'étau. Cependant, les axes linéaires dans une machine CNC sont exceptionnellement précis, le nombre de tours du moteur d'entraînement d'axe régissant le mouvement linéaire exact le long de l'axe.

Direction du mouvement (axe)

Les programmeurs CNC doivent être familiarisés avec les directions de mouvement programmables, appelées axes, disponibles pour les machines CNC. Les noms de ces axes peuvent varier selon les différents types de machines, mais ils sont universellement représentés par des adresses de lettres. Les noms d'axe communs incluent X, Y, Z, U, V et W pour le mouvement linéaire et A, B et C pour le mouvement rotatif.

Comme mentionné précédemment, les programmes CNC sont constitués de commandes, qui, à leur tour, consistent en des mots. Chaque mot comprend une adresse de lettre et une valeur numérique. L'adresse de la lettre indique le type du mot. Les fabricants de contrôles CNC peuvent différer dans la façon dont ils définissent les noms de mots (adresses de lettres) et leur signification. Les nouveaux programmeurs CNC devraient consulter le manuel de programmation du fabricant pour comprendre les noms et les significations des mots. Voici une brève liste de certains types de mots et leurs spécifications typiques d'adresse de lettre:

O: Numéro de programme (pour l'identification du programme)

N: Numéro de série (pour l'identification de la ligne)

G: Fonction de préparation

X: désignation de l'axe X

Y: désignation de l'axe Y

Z: désignation de l'axe Z

R: Désignation de rayon

F: Désignation du taux d'alimentation

S: Vitesse de broche

H: Désignation de décalage de longueur d'outil

D: Désignation de décalage de rayon d'outil

T: Désignation d'outil

M: Fonctions diverses

Pour les décalages d'axes rotatifs, une adresse de lettre (généralement A, B ou C) et le point final du mouvement sont requis. Cependant, le point final du mouvement de l'axe rotatif est spécifié en degrés, et non en pouces ou en millimètres.

Les trois types de mouvement les plus basiques

Bien que les machines CNC puissent présenter des types de mouvement supplémentaires en fonction d'applications spécifiques, nous nous concentrerons sur les trois types les plus courants trouvés dans presque tous les équipements CNC. Après une brève introduction à chaque type de mouvement, nous fournirons un exemple de programme qui met l'accent sur les trois.

Mouvement rapide (Positionnement)

Ce type de mouvement ordonne à la machine de se déplacer à sa vitesse maximale, minimisant le temps improductif pendant les cycles d'usinage. Il est utilisé pour positionner l'outil à l'emplacement de coupe, éliminer les fixations et les obstructions, et tout mouvement de non-coupe au sein du programme.

Mouvement linéaire

Le mouvement linéaire permet à la machine de se déplacer en ligne droite, commeJuré plus tôt dans le contexte de l'interpolation linéaire. Ce type de mouvement permet également au programmeur de spécifier la vitesse d'alimentation à utiliser pendant le mouvement. Le mouvement linéaire peut être utilisé pour diverses applications, y compris le forage de trous, le diamètre de rotation, le parement, le rétrécissement et le fraisage des surfaces droites.

Mouvement circulaire

Ce type de mouvement guide la machine dans un chemin circulaire, principalement utilisé pour créer des rayons pendant l'usinage. Les considérations liées à la vitesse d'alimentation qui s'appliquent au mouvement linéaire concernent également le mouvement circulaire.

L'évolution continue de la technologie CNC continuera à stimuler les progrès de la fabrication, offrant plus d'opportunités et de solutions pour diverses industries.