CNC brusilica ključni je dio opreme u modernoj preciznoj proizvodnji. Njegova struktura integrira preciznu mehaničku strukturu, CNC sustav, pogonski sustav, sustav mjerenja i povratne informacije te pomoćne sustave. Glavne komponente su sljedeće:
1. Tijelo stroja (osnovna struktura)
Krevet:
"Kostur" alatnog stroja koji podržava sve komponente.
Zahtjevi: visoka krutost, visoka stabilnost i izvrsno prigušivanje vibracija (obično izrađeno od lijevanog željeza ili prirodnog granita).
Unutarnja rebra za pojačanje često su dizajnirana i starena kako bi se eliminirao unutarnji stres.
Radni stol:
Koristi se za montažu i podupiranje radnih komada ili učvršćenja.
Vrste: Pravokutni radni stol (klipno linearno kretanje), kružni radni stol (rotacijsko kretanje).
Pogon: Obično ga pokreće servo motor preko kugličnog ili linearnog motora, postižući precizno kretanje u X/Y/Z osi.
Glava brusne ploče:
Središnja komponenta, montiranje i pokretanje brusnog kotača za-rotacijsko mljevenje velikom brzinom.
Uključuje:
Jedinica vretena brusnog kotača: vreteno ultra{0}}visoke{1}}preciznosti (hidrostatsko, aerostatsko, električno itd.) koje zahtijeva izuzetno velike brzine, minimalne vibracije, visoku krutost i toplinsku stabilnost.
Prirubnica za pričvršćivanje brusne ploče: Koristi se za stezanje brusne ploče.
Uređaj za balansiranje: Automatski ili ručni sustav dinamičkog balansiranja za brusnu ploču uklanja vibracije uzrokovane rotacijskom neravnotežom.
Sučelje uređaja za dotjerivanje: Koristi se za montiranje komode s dijamantnim valjkom ili pero{0}}.
Kretanje: Može se pomicati duž X-osi (radijalno posmicanje) i Z-osi (aksijalno pospremanje). Neki alatni strojevi također omogućuju rotaciju glave brusne ploče oko B-osi (nagib).
Glava i rep (primarno se koriste u vanjskim cilindričnim/univerzalnim strojevima za brušenje):
Glava: Montira vreteno radnog komada (okretno) i pokreće radni komad (C-os) za rotaciju. Vreteno može biti opremljeno centrom ili steznom glavom. Moderne CNC glave obično imaju servo-pogon, što omogućuje preciznu kontrolu brzine i kutnog položaja (indeksiranje).
Konjica: Pruža potporu za drugi kraj obratka (središte). Obično se pomiče uzduž tračnica kreveta kako bi se prilagodio obradcima različitih duljina i ima podesivu silu stezanja.
Vodilice i klizači:
Podržava i vodi komponente kao što su radni stol i glava brusne ploče za precizno linearno kretanje.
Vrste: valjkaste/kuglične vodilice, hidrostatičke vodilice i plinske hidrostatičke vodilice.
Zahtjevi: visoka preciznost, velika krutost, nisko trenje, bez puzanja, visoka otpornost na habanje i dobra otpornost na vibracije.
Mehanizam dovoda:
Pretvara rotacijsko gibanje servo motora u precizno linearno gibanje.
Jezgra: Precizni kuglični vijak (najčešće) ili linearni motor (za primjenu visoke preciznosti i brzine odziva).
Uključuje: servo motor, spojku/zupčasti remen, vodeći vijak, kućište matice, potporne ležajeve itd.
Zaštitni poklopac:
Zaštita pokretnih komponenti (vodeći vijak, vodilica) od brusne prašine i rashladnog sredstva.
Sprječava prskanje rashladnog sredstva i ostatke brušenja, osiguravajući siguran rad.
2. CNC sustav (CNC - "Mozak")
CNC kontroler:
Osnovno računalo, pokreće CNC softver.
Funkcije: Unos programa/uređivanje/pohranjivanje, dekodiranje, interpolacija (izračunavanje trajektorija gibanja osi), generiranje naredbi za kontrolu položaja, logičko upravljanje i interakcija čovjeka-stroja.
Upravljačka ploča (sučelje čovjek-stroj - HMI):
Uključuje zaslon (LCD/TFT) i uređaje za unos (tipkovnica, ručni kotačić, funkcijske tipke).
Koristi se za unos programa operatera, podešavanje parametara, praćenje statusa i ručno upravljanje strojem.
PLC (programabilni logički kontroler):
Rukuje kontrolom redoslijeda stroja, logičkom kontrolom i kontrolom pomoćnih funkcija.
Kontrole: pokretanje/zaustavljanje hidrauličke stanice, pokretanje/zaustavljanje pumpe rashladne tekućine, sustav podmazivanja, stezanje/otpuštanje stezanja obratka, otvaranje/zatvaranje zaštitnih vrata, indikatorska svjetla, alarmi itd.
Blisko surađuje s CNC-om kako bi se osiguralo da su pokreti stroja koordinirani s CNC programom.
Softver:
Operativni sustav: temeljna platforma CNC sustava.
CNC kernel softver: Implementira osnovne funkcije kao što su interpolacija i kontrola položaja.
Softver-specifičan za mljevenje: pruža optimizirane funkcije za proces mljevenja, kao što su:
Ciklus pravljenja brusne ploče (automatska kompenzacija, više putanja pravljenja).
Konstantna linearna kontrola brzine (održava konstantnu linearnu brzinu na površini brusne ploče).
Prilagodljiva kontrola (prilagođava brzinu posmaka u stvarnom vremenu na temelju sile mljevenja, snage i drugih čimbenika).
Online mjerna kompenzacija (integrirana s mjernim sustavima).
Složeno programiranje konturnog brušenja (kao što je radilica, bregasta osovina i oštrenje alata).
Baza podataka procesa mljevenja.
3. Pogonski sustav ("Mišići")
Servo pogon:
Prima naredbe za položaj/brzinu/moment od CNC-a i pokreće servo motor.
Servo motor:
Motor osi pomaka: pokreće radni stol (osi X/Y/Z) i nosač brusnog kotača (osi X/Z). Potrebna je visoka preciznost, visoka brzina odziva i širok raspon brzina.
Motor vretena:
Motor vretena brusne ploče: pokreće brusnu ploču velikom brzinom. Obično se koristi električno vreteno (integrirani motor i vreteno) koje se izravno pokreće i postiže izuzetno velike brzine (desetke tisuća okretaja u minuti). Motor vretena obratka (C-os): Pokreće rotaciju obratka (za vanjsko cilindrično brušenje, itd.). Zahtijeva preciznu kontrolu brzine i položaja (indeksiranje, sinkronizacija).
Motor kotača za vođenje (brušenje bez središta): pokreće kotač za vođenje.
Zahtjevi: Visoka gustoća snage, visok dinamički odziv, niske vibracije i nisko stvaranje topline.
Hidraulički/pneumatski sustav (za neke alatne strojeve):
Omogućuje snagu za pomoćne pokrete kao što su produženje i uvlačenje pinola zadnjeg dijela, stezanje velikog obratka i postojana potpora.
IV. Sustav mjerenja i povratne informacije ("Oči" i "Senzorski organi")
Uređaj za detekciju položaja:
Detekcija-stvarnog položaja svake linearne osi (X/Y/Z) i rotacijske osi (B/C) u stvarnom vremenu, pružanje povratnih informacija CNC sustavu za upravljanje zatvorenom{1}}petljom.
Ključne komponente: Linearna ljestvica (za linearne osi, najveća točnost), rotacijski enkoder (stražnji-kraj motora/kraj glavnog vijka, za polu-zatvorenu petlju ili potpuno zatvorenu petlju; kutni položaj vretena).
Zahtjevi: Ultra-visoka razlučivost, visoka preciznost, visoka stabilnost i otpornost na smetnje.
Mjerni sustav na mreži (izborno, ali sve važnije):
Uređaj za mjerenje obratka: kao što je kontaktna sonda (okidač/skener) ili be{0}}kontaktna sonda (laser), izravno mjeri dimenzije obratka na alatnom stroju, omogućujući kompenzaciju u-procesu/nakon-procesu.
Uređaj za mjerenje/nadzor brusnog kotača: laserski mjerač promjera (prati promjene promjera brusnog kotača), senzor akustične emisije/AE (prati status brušenja, sudare i lom kotača), praćenje snage (neizravno odražava silu brušenja).
V. Pomoćni sustavi
Sustav rashladnog sredstva:
Namjena: Hladi područje brušenja (sprječava opekline obratka i brusne ploče), podmazuje (smanjuje trenje) i ispire ostatke brušenja.
Komponente: Spremnik rashladne tekućine, pumpa, cijevi, mlaznice, sustav filtracije (papirni/magnetski/vrtložni/centrifugalni, itd.-od ključne važnosti!), uređaj za kontrolu temperature (za visokoprecizne brusilice).
Sustav podmazivanja:
Namjena: Omogućuje kontinuirano podmazivanje pokretnih dijelova kao što su vodilice, vodeći vijci i ležajevi, smanjujući trenje i trošenje te osiguravajući točnost i vijek trajanja.
Tip: Automatsko vremensko i kvantitativno podmazivanje (ulje ili mast).
Hidraulički sustav (ako je potrebno):
Omogućuje snagu za stezanje, balansiranje i teške pokretne dijelove.
Sustav za uklanjanje strugotine i prašine:
Uklanjanje strugotine: pokretne trake, spiralni transporteri strugotine, itd. uklanjaju strugotine od mljevenja s radnog područja.
Uklanjanje prašine: Uređaji za sakupljanje prašine (posebno za suho ili precizno brušenje) skupljaju finu prašinu iz zraka radi zaštite okoliša i točnosti opreme.
Sustav obrade brusnog kotača:
Namjena: Vraća točnost oblika brusne ploče i performanse brušenja.
Komponente: alat za obradu (dijamantni valjak, dijamantna olovka s jednom-točkom/više-točaka, dijamantni disk), nosač alata, pogonski motor (ako je potrebna rotacija) i nezavisni precizni mehanizam za uvlačenje (često servo-pokretan).
Procesom obrade obično upravlja-CNC program, što omogućuje složeno oblikovanje kontura.
Sustav sigurnosti i zaštite:
Mehanička zaštita: Zaštita stroja, zaštitna vrata (sa sklopkom za zaključavanje).
Električna sigurnost: Tipka za hitno zaustavljanje, sigurnosni relej, svjetlosna barijera/prekidač za sigurnosna vrata.
