CNC-lihvimismasin on tänapäevase täppistootmise põhiseade. Selle struktuur ühendab täppismehaanilise struktuuri, CNC-süsteemi, ajamisüsteemi, mõõtmis- ja tagasisidesüsteemi ning abisüsteeme. Peamised komponendid on järgmised:
1. Masina kere (põhistruktuur)
Voodi:
Tööpingi "skelett", mis toetab kõiki komponente.
Nõuded: Kõrge jäikus, kõrge stabiilsus ja suurepärane vibratsioonisummutus (tavaliselt valmistatud malmist või naturaalsest graniidist).
Sisemised tugevdusribid on sageli projekteeritud ja vanandatud sisemise pinge kõrvaldamiseks.
Töölaud:
Kasutatakse toorikute või kinnitusdetailide paigaldamiseks ja toetamiseks.
Tüübid: Ristkülikukujuline töölaud (edasi- lineaarne liikumine), ümmargune töölaud (pöördliikumine).
Ajam: tavaliselt käitab servomootor kuulkruvi või lineaarmootori abil, saavutades täpse liikumise X/Y/Z telgedel.
Lihvketta pea:
Põhikomponent, lihvketta paigaldamine ja juhtimine kiireks{0}}pöördlihvimiseks.
Sisaldab:
Lihvketta spindliüksus: üli-kõrge-täpne spindel (hüdrostaatiline, aerostaatiline, elektriline jne), mis nõuab ülisuurt kiirust, minimaalset vibratsiooni, suurt jäikust ja termilist stabiilsust.
Lihvketta kinnitusäärik: kasutatakse lihvketta kinnitamiseks.
Tasakaalustusseade: Lihvketta automaatne või käsitsi dünaamiline tasakaalustamissüsteem kõrvaldab pöörlemise tasakaalustamatusest põhjustatud vibratsiooni.
Riietusseadme liides: kasutatakse teemantrulli või pliiatsi{0}}tüüpi kummuti paigaldamiseks.
Liikumine: saab liikuda piki X-telge (radiaalne ettenihe) ja Z-telge (teljeline ettenihe). Mõned tööpingid võimaldavad ka lihvketta peal pöörata ümber B-telje (kallutamine).
Pea- ja tagaosa (kasutatakse peamiselt välistes silindrilistes/universaalsetes lihvimismasinates):
Peavarras: kinnitab töödeldava detaili spindli (pööratav) ja juhib töödeldavat detaili (C-telg) pööramiseks. Spindli saab varustada tsentri või padruniga. Kaasaegsed CNC-pead on tavaliselt servo-ajamiga, mis võimaldab kiirust ja nurgaasendit täpselt juhtida (indekseerimine).
Tailstock: Toetab tooriku teist otsa (keskosa). Tavaliselt liigub see piki voodisiine, et mahutada erineva pikkusega toorikuid, ja sellel on reguleeritav kinnitusjõud.
Juhised ja slaidid:
Toetab ja juhib selliseid komponente nagu töölaud ja lihvkettapea täpseks lineaarseks liikumiseks.
Tüübid: rull-/kuulijuhikud, hüdrostaatilised juhikud ja gaasi hüdrostaatilised juhikud.
Nõuded: Kõrge täpsus, kõrge jäikus, madal hõõrdumine, roomevaba, kõrge kulumiskindlus ja hea vibratsioonikindlus.
Toitemehhanism:
Muudab servomootori pöörleva liikumise täpseks lineaarseks liikumiseks.
Südamik: täppis kuulkruvi (kõige tavalisem) või lineaarmootor (suure täpsusega ja suure reageerimiskiirusega rakenduste jaoks).
Sisaldab: servomootorit, sidurit/hammasrihma, juhtkruvi, mutri korpust, tugilaagriid jne.
Kaitsekate:
Liikuvate komponentide (juhtkruvi, juhik) kaitsmine lihvimistolmu ja jahutusvedeliku eest.
Hoiab ära jahutusvedeliku pritsimise ja jahvatusjäätmete, tagades ohutu töö.
2. CNC-süsteem (CNC - "Brain")
CNC kontroller:
Põhiarvuti, töötab CNC-tarkvaraga.
Funktsioonid: programmi sisend/redigeerimine/salvestamine, dekodeerimine, interpoleerimine (telje liikumise trajektooride arvutamine), asendijuhtimise käskude genereerimine, loogiline juhtimine ja inimeste{0}}masinaga suhtlemine.
Juhtpaneel (inimese{0}}masina liides - HMI):
Sisaldab ekraani (LCD/TFT) ja sisendseadmeid (klaviatuur, käsiratas, funktsiooninupud).
Kasutatakse operaatoriprogrammi sisestamiseks, parameetrite seadistamiseks, oleku jälgimiseks ja masina käsitsi kasutamiseks.
PLC (programmeeritav loogikakontroller):
Käsitseb masina järjestuse juhtimist, loogilist juhtimist ja abifunktsioonide juhtimist.
Juhtelemendid: Hüdraulikajaama käivitamine/seiskamine, jahutusvedeliku pumba käivitamine/seiskamine, määrimissüsteem, tooriku kinnitamine/lahtimine, kaitseukse avamine/sulgemine, märgutuled, alarmid jne.
Suhtleb tihedalt CNC-ga, et tagada masina liikumise kooskõlastamine CNC programmiga.
Tarkvara:
Operatsioonisüsteem: CNC-süsteemi aluseks olev platvorm.
CNC tuuma tarkvara: rakendab põhifunktsioone, nagu interpoleerimine ja asukoha juhtimine.
Lihvimine-Spetsiifiline tarkvara: pakub jahvatusprotsessi jaoks optimeeritud funktsioone, näiteks:
Lihvketta töötlemise tsükkel (automaatne kompenseerimine, mitu puhastusrada).
Konstantse lineaarse kiiruse reguleerimine (säilitab konstantse lineaarse kiiruse lihvketta pinnal).
Adaptiivne juhtimine (reguleerib etteandekiirust reaalajas lihvimisjõu, võimsuse ja muude tegurite alusel).
Online mõõtmise kompenseerimine (integreeritud mõõtmissüsteemidega).
Keeruline kontuurlihvimise programmeerimine (nt väntvõlli, nukkvõlli ja tööriistade teritamine).
Lihvimisprotsesside andmebaas.
3. Ajamisüsteem ("lihased")
Servoajam:
Saab CNC-lt vastu asendi/kiiruse/pöördemomendi käske ja juhib servomootorit.
Servo mootor:
Etteannetelje mootor: juhib töölauda (X/Y/Z-teljed) ja lihvketta kelku (X/Z-teljed). Nõutav on suur täpsus, kõrge reageerimisvõime ja lai kiirusvahemik.
Spindli mootor:
Lihvketta spindli mootor: juhib lihvketast suurel kiirusel. Tavaliselt kasutatakse elektrilist spindlit (mootor ja spindel integreeritud), seda juhitakse otse ja see saavutab ülisuured kiirused (kümneid tuhandeid pööreid minutis). Töödeldava detaili spindli mootor (C-telg): juhib tooriku pöörlemist (välise silindrilise lihvimise jms jaoks). Nõuab täpset kiiruse ja asukoha juhtimist (indekseerimine, sünkroniseerimine).
Juhtratta mootor (keskvaba lihvimine): juhib juhtratast.
Nõuded: suur võimsustihedus, kõrge dünaamiline reaktsioon, madal vibratsioon ja madal soojuse teke.
Hüdrauliline/pneumaatiline süsteem (mõnede tööpinkide jaoks):
Annab jõudu abiliigutusteks, nagu sabavarda sulepea pikendamine ja tagasitõmbamine, suure tooriku kinnitamine ja püsiv tugi.
IV. Mõõtmis- ja tagasisidesüsteem ("Silmad" ja "Sensororganid")
Asukoha tuvastamise seade:
Iga lineaartelje (X/Y/Z) ja pöördtelje (B/C) tegeliku asukoha tuvastamine reaalajas-, pakkudes tagasisidet CNC-süsteemile suletud-ahela juhtimiseks.
Peamised komponendid: lineaarskaala (lineaarsete telgede jaoks, suurim täpsus), pöördkooder (mootori tagumine-ots/juhtkruvi ots, pool-suletud ahela või täielikult suletud ahela jaoks; spindli nurga asend).
Nõuded: ülikõrge{0}}eraldusvõime, kõrge täpsus, kõrge stabiilsus ja häiretekindlus.
Veebimõõtmissüsteem (valikuline, kuid üha olulisem):
Töödeldava detaili mõõtmise seade: näiteks kontaktandur (päästik/skanner) või mittekontaktne sond (laser) mõõdab töödeldava detaili mõõtmeid otse tööpingil, võimaldades -protsessi-/järgse-protsessi kompenseerimist.
Lihvketta mõõte-/jälgimisseade: laseri läbimõõdu mõõtur (jälgib lihvketta läbimõõdu muutusi), akustilise emissiooni andur/AE (jälgib lihvimise olekut, kokkupõrkeid ja ketta purunemist), võimsuse jälgimine (kaudselt peegeldab lihvimisjõudu).
V. Abisüsteemid
Jahutusvedeliku süsteem:
Eesmärk: jahutab lihvimisala (vältib töödeldava detaili ja lihvketta põletusi), määrib (vähendab hõõrdumist) ja loputab lihvimisjääke.
Komponendid: jahutusvedeliku paak, pump, torustik, düüsid, filtreerimissüsteem (paber/magnet/pööris-/tsentrifugaal jne.{1}}kriitiliselt oluline!), temperatuuri reguleerimise seade (kõrgtäpse veski jaoks).
Määrimissüsteem:
Eesmärk: tagab pideva määrimise liikuvatele osadele, nagu juhikud, juhtkruvid ja laagrid, vähendades hõõrdumist ja kulumist ning tagades täpsuse ja eluea.
Tüüp: automaatne ajastatud ja kvantitatiivne määrimine (õli või määre).
Hüdraulikasüsteem (vajadusel):
Annab jõudu kinnitamiseks, tasakaalustamiseks ja raskete liikuvate osade jaoks.
Kiibi ja tolmu eemaldamise süsteem:
Laastude eemaldamine: Konveierilindid, spiraalsed laastukonveierid jne eemaldavad lihvimislaastud tööpiirkonnast.
Tolmu eemaldamine: tolmukogumisseadmed (eriti kuiv- või täppislihvimiseks) koguvad õhust peent tolmu, et kaitsta keskkonda ja seadmete täpsust.
Lihvketta sidumissüsteem:
Eesmärk: taastab lihvketta kuju täpsuse ja lihvimistõhususe.
Komponendid: kummut (teemantrull, ühe-punkti/mitme{1}}punktiga teemantpliiats, teemantketas), kummuti kinnitus, ajamimootor (kui on vaja pöörata) ja sõltumatu täppissöötmismehhanism (sageli servo{2}}ajam).
Sidumisprotsess on tavaliselt CNC-{0}}programmiga juhitav, mis võimaldab keerukat kontuuride sidumist.
Ohutus- ja kaitsesüsteem:
Mehaaniline kaitse: Masinakaitse, kaitseuks (lukustuslülitiga).
Elektriohutus: hädaseiskamisnupp, turvarelee, valgustõkke/turvaukse lüliti.
