V¨¦lverkf?ri ¨ª h¨¢lokum mi?taugakerfi
?essi sex or? innihalda ?rj¨² l?g af hugmyndum, sko?um n¨¢nar ¨¢ hvert l?g.
Handtmann PBZ HD fimm axlar CNC milliv¨¦l
? fyrsta lagi, hva? er "v¨¦lb¨²na?"?
? ?r?ngum skilgreiningu er ?v¨¦lb¨²na?i¡° venjulega ?sni?v¨¦lb¨²na?i¡° (¨ª ?r?ngum skilgreiningu er ?a ? vegna ?ess a? einnig eru vi?b¨®tarv¨¦lb¨²na?ir svo sem 3D prentun e?a ?nnur s¨¦rstakar v¨¦lb¨²na?ir), sem nota sni?va?fer?ir til a? framlei?a verkefni ¨ª v¨¦lb¨²na?i. ?a? er a? segja, v¨¦lb¨²na?ir eru v¨¦lar sem framlei?a v¨¦lar, ?annig a? ?au eru einnig ?ekkt sem "vinnandi v¨¦lar". ? jap?nsku eru ?au kalla?ir "vinnandi v¨¦lar" (¤³¤µ¤¯¤?) og ¨¢ ensku eru ?au kalla?ir "v¨¦lb¨²na?ir".
Fyrsta raunverulega v¨¦lart?ki? var ¨ª raun lei?inlegt v¨¦l, uppfinnt af breskum i?na?armanni John Wilkinson ¨¢ri? 1775. Upprunaleg ¨¢st??a til a? finna upp ¨±essa lei?inlegu v¨¦l var a? leysa verkfr??ilegu vandam¨¢li? me? framlei?slu mj?g n¨¢kv?mra byssu ¨ª hernum ¨¢ ¨±essum t¨ªma.
Lei?inlegt v¨¦lmenni er sni?ningsferli sem notar sni?verkf?ri til a ? st?kka innri ?verm¨¢l hola e?a annarra hringsumhverfa ¨¢ sn¨²andi verkefni. ?a ? samsvarar sn¨²ningi, sem er sni?ningsferli sem notar t?ki til a? draga ¨²r ytri ?verm¨¢l sn¨²ningsverkefnis e?a til a? mynda endaandlit. [2]
Lei?inlegt (vinstri) og sn¨²ningsferli (h?gri)
47 ¨¢ra gamall Wilkinson, eftir st??uga ¨±r?un ¨ª verksmi?ju f??ur s ¨ªns, skapa?i loksins n?ja v¨¦linn sem getur framleitt byssu me? sjaldg?fum n¨¢kv?mni. Virkniefni? er a ? sn¨²a f?stum skj¨¢num ¨¢ lei?t?kinu gegnum vatnshj¨®li? og ?r?sta ?v¨ª ¨ª hlutfalli vi? valmynd. Fest skj¨¢inn ¨¢ lei?t?kinu gengur gegnum valmyndina og er stu?ningur ¨¢ b¨¢?um enda. Vegna hlutfallslegrar hreyfingar milli verkf?risins og verkf?risins er efni? bori? ¨ª h¨¢n¨¢kv?ma valmynd holu.
Schematic diagram of the first boring machine
Og lei?inlegt v¨¦l var s¨ª?ar nota? til a? b¨²a til v¨¦lmenni. ?st??an er a? eftir a? James Watt fann upp gu?v¨¦lina fann hann mj?g erfitt a? framlei?a gu?v¨¦lmotora hylki me? f?lsunarme?fer?um og vegna l¨ªtils n¨¢kv?mis framlei?slu og alvarlegs loftleks hylkjanna voru framlei?slu og virkni gu?v¨¦lina takm?rku?. [3] Eftir a? ?etta lei?inlegt v¨¦l hefur veri? teki? inn er h?gt a? framlei?a mj?g n¨¢kv?mar hylki sem eru yfir 50 tommur, sem b?ta verulega g??i me?h?ndlunar og framlei?sluvirkni gu?v¨¦lhylkja og n¨¢ ?v¨ª miklum ¨¢rangur.
Eftir ?a?, til a? fulln?gja ??rfum ?msra me?h?ndlunart?kja, komu ?msar ger?ir v¨¦lb¨²na?ar eins og lokar, milliv¨¦lar, v¨¦lar, grinder, bor?av¨¦lar o.s.frv. fram hver eftir ??ru. [4]
B¨²rning (vinstri) og molunarferli (h?gri)
Hva? er ¨±¨¢ "CNC v¨¦lb¨²na?"?
Fyrsta t?lvan f?ddist 14. febr¨²ar 1946 ¨¢ Pennsylvania-h¨¢sk?lanum ¨ª Bandar¨ªkjunum. Upphafs¨¢st??an fyrir ?r¨®un ?ess var a? framlei?a "raft?kt" t?lvuv¨¦l me? raft?kum p¨ªpum ¨ª sta?inn fyrir ¨²tsendingum, eins og hersh?f?ingi Bandar¨ªkjanna ba? um, ¨ª tengslum vi? II. heimsstyrj?ldi?, til a? reikna lei? skella.
Sex ¨¢r s¨ª?ar, ¨¢ri? 1952, samstarfa?i Parsons vi? Massachusetts t?knistofnuna (MIT) til a ? ?r¨®a fyrsta t?lulegt stj¨®rnunart?ki (einnig ?ekkt sem "t?lulegt stj¨®rnunart?ki") me? ?v¨ª a? sameina t?lulegt stj¨®rnunart?ki byggt ¨¢ t?lvulegum t?lvum me? millit?lvu fr¨¢ Cincinnati. Fr¨¢ ?eim t¨ªma gengu hef?bundin v¨¦lbreytingar undir g??abreytingu, sem merki?i upphaf CNC t¨ªmabils fyrir v¨¦lbreytingar. [5]
Fyrsta v¨¦lb¨²na? ¨ª mi?taugakerfi (milliv¨¦l)
Sex ¨¢r s¨ª?ar, ¨¢ri? 1958, samstarfa?i MIT me? m?rgum fyrirt?kjum undir stu?ning hersins Bandar¨ªkjanna til a ? ?r¨®a APT (Automatic Programming Tools), t?lvustofu ¨¢ h¨¢um stigi sem nota? var til a? b¨²a til vinnulei?beiningar fyrir CNC v¨¦lt?ki. Algengustu a?fer?in er n¨²na a? nota RS-274 sni?lei?beiningar, sem oftast kallast "G k¨®?i". [7]
Me? st??ugum ?r¨®un t?lvume?fer?ar hafa ?rverume?fer?ir veri? settar ¨¢ t?lvulega stj¨®rnun, sem b?tir miklu starfsemi ?eirra. ?essi ger? kerfisins kallast t?lvuleg t?lvuleg stj¨®rnun (CNC), Computer Numerical Control£©£¬ V¨¦lt?ki? sem notar ?etta kerfi er einnig ?ekkt sem CNC v¨¦lt?ki?, sem er t?lvustj¨®rnt?ki? t?lvustj¨®rnt?ki?, e?a einfaldlega kalla? "CNC v¨¦lt?ki?".
T?lfr??ileg stj¨®rnunartekni ¨ª v¨¦lart?kjum mi?taugakerfisins er t?knileg a ?fer? sem notar t?fr??ileg merki til a? stj¨®rna hreyfingu og v¨¦larferli v¨¦lart?kisins. V¨¦l ¨ª mi?taugakerfi er v¨¦l sem notar t?kni ¨ª mi?taugakerfi e?a er b¨²i? me? mi?taugakerfi. Fimmta t?kninefnd al?j¨®?legrar samf¨¦lags uppl?singa (IFIP) skilgreinir v¨¦lb¨²na? CNC sem v¨¦lb¨²na? me? forritistj¨®rnunarkerfi. ?etta stj¨®rnunarkerfi getur r??fr??ilega me?h?ndla? forrit me? stj¨®rnunark¨®?um e?a ??rum t¨¢knkennum lei?beiningum, afk¨®?a? ?au, samkv?mt k¨®?u?um t?lum og sett ?au inn ¨ª CNC kerfi? me? uppl?singastj¨®rum. Eftir reikningu og me?h?ndlun eru ?msar stj¨®rnunarmerki ¨²tgefin af mi?taugakerfist?kinu til a? stj¨®rna verkun v¨¦lart?kisins og hlutirnir eru sj¨¢lfkrafa me?h?ndla?ir samkv?mt kr?fum.
V??vaferli v¨¦lart?kja ¨ª mi?taugakerfi
V¨¦lverkf?ri mi?taugakerfisins skiptir hreyfingarst??urnar verkf?ris og verkefnisins ¨ª nokkrar l¨¢gmarkseiningar, ?. e. l¨¢gmarkshreyfingu. Mi?taugakerfi? hreyfir st??urnar me? nokkrum l¨¢gmarkshreyfingum samkv?mt kr?fum hluta forritisins (?. e. stj¨®rnar verkefni? hreyfingarst??um), svo a? h?gt er a? n¨¢ hlutfallslegri hreyfingu milli verkf?ris og verkefnisins og loka v¨¦
Hlutfallsleg hreyfing verkf?risins lengi hverja s¨²refnis¨¢s er m?ld ¨ª einingum sem jafngildir p¨²lsi (mm/p¨²lsi). ?egar sni?sl¨®?in er bein l¨ªna e?a bog, framkv?mir mi?taugakerfist?ki? "?¨¦ttni gagnpunkta" milli upphafs- og lokast?r?a gilda l¨ªnuhluta e?a bogs, reiknar ¨¢ r?? mi?punkta samr?mis gilda og ¨²tgefur s¨ª?an p¨²lsa ¨ª hverja samr?mi samkv?mt mi?punkta samr?mis gildum til a ? tryggja a? vi?eigandi beina l¨ªnu e?a boga umhverfi s¨¦ me?h?ndla?.
?¨¦ttni gagnpunkta sem framkv?md er me? mi?taugakerfi er kalla? milli?¨¦ttni og almennt hafa mi?taugakerfi starfsemi milli?¨¦ttni grunnvirkna (svo sem l¨ªnulegar og hringlagar starfsemi). ? raun er b¨²na? til hvers konar L-hluta ¨¢ mi?taugakerfi v¨¦lverkf?ri n¨¢l?gt grundvallandi st?r?fr??ilegum starfsemi sem mi?taugakerfi? getur me?h?ndla?, svo sem l¨ªnur, bogar o.s.frv. Au?vita? ver?ur a? n¨¢l?g?avillan fulln?gja kr?fum ¨¢ teikningu hluta.
? samanbur?i vi? hef?bundin v¨¦lb¨²na?i hafa v¨¦lb¨²na?ir CNC eftirfarandi ¨¢vinningar:
H¨¢ n¨¢kv?mni me?h?ndlunar og st??ug g??i. Fyrir hvert p¨²ls ¨²tfer? ¨ª mi?taugakerfinu er hreyfing hreyfingarhluta v¨¦lb¨²na?sins kalla? p¨²ls jafngildi. P¨²ls jafngildi mi?taugakerfisv¨¦lb¨²na?s er yfirleitt 0,001 mm og h¨¢n¨¢kv?mar mi?taugakerfist?ki geta n¨¢? 0,0001 mm, me? miklu h?rri hreyfingarhlutfalli en venjuleg v¨¦lb¨²na?st?ki. A? auki eru v¨¦lart?ki mi?taugakerfisins me? sta?setningart?ki sem geta veitt vi?br?g? vi? mi?taugakerfi? um virka hreyfingu hreyfingarhluta e?a horn skr¨²fa og serv?hreyfingar og b?tt fyrir ?a?. ?v¨ª er h?gt a? n¨¢ meiri n¨¢kv?mni v¨¦la en v¨¦lat?ki? sj¨¢lf. G??i hluta sem eru me?h?ndla?ir me? v¨¦lart?kjum mi?taugakerfisins er tryggt af v¨¦lart?kinu og hefur ekki ¨¢hrif ¨¢ verkunarleysir, ?annig a? st?r? samr?mi s?mu hluta er g¨®? og g??i er st??ug. Getur me?h?ndla? fl¨®kna hluta sem eru erfitt e?a ¨®m?gulegt a? me?h?ndla me? venjulegum v¨¦lb¨²na?i. Til d?mis geta v¨¦lart?ki ¨ª mi?taugakerfi sem nota tveggja ¨¢s tengsl e?a meira en tveggja ¨¢s tengsl me?h?ndla? sn¨²andi l¨ªkamshluta, kamerahluta og ?msa fl¨®kna sv??ahluta me? kurva?ri generatrix. H¨¢ framlei?sluvirkni. Hra?i og f¨®?urhra?i v¨¦lt?kja ¨ª mi?taugakerfi eru st?rri en v¨¦lt?kja ¨ª venjulegum v¨¦lt?kjum og g¨®? st??ugleiki byggingarinnar leyfir v¨¦lt?kjum ¨ª mi?taugakerfi a? nota st¨®rt skert magn og spara t¨ªma ¨¢ hreyfingu. Vi? me?h?ndlun ¨¢kve?inna fl¨®kna hluta getur ?a ? nota? mi?taugakerfi me? sj¨¢lfvirku t?kjabreytingarb¨²na?i st??uga me?h?ndlun margra ferla undir einu klempa, minnka? umsetningart¨ªma h¨¢lfloka?ra efna og b?tt framlei?slu markt?kari. St¨®r a?laganleiki vi? endursko?un lyfsins. Eftir breytt uppsetningu v¨¦larhluta er a?eins nau?synlegt a? breyta v¨¦larforritinu hluta og a?laga t?kjabreytingar ¨¢ v¨¦lart?kinu ¨ª mi?taugakerfi til a? n¨¢ v¨¦larb¨²ningu breyttra hluta og draga miki? ¨²r framlei?sluferlinu. ?v¨ª geta v¨¦lart?ki mi?taugakerfisins flj¨®tt skipt ¨²r me?h?ndlun einnar tegundar hluta ¨ª me?h?ndlun annars breytts uppsetningar hluta, sem veitir mikla ??gindi fyrir me?h?ndlun einnar og litlu lotu n?rra pr¨®fanna og t¨ª?ar uppf?ringar ¨¢ uppbyggingu lyfsins. ?vinnulegur fyrir ?r¨®un framlei?slut?kni ¨ª ¨¢tt a? umtalsver?um sj¨¢lfst?kni. V¨¦lverkf?ri mi?taugakerfisins eru grunn²ú¨²²Ô²¹?³Ü°ù fyrir sj¨¢lfvirkt v¨¦lb¨²na?. Samsett sj¨¢lfvirkt kerfi eins og FMC (Flexible Machine Center), FMS (Flexible Manufacturing System), CIMS (Computer Integrated Manufacturing System), o.s.frv., byggt ¨¢ v¨¦lb¨²na?i mi?taugakerfisins, au?veldar samsetningu, uppl?singar og sj¨¢lfvirkt v¨¦lb¨²na?. ?etta er vegna ?ess a? stj¨®rnarkerfi? ¨¢ v¨¦lart?kjum CNC tekur inn t?lfr??ilegar uppl?singar og sta?la?ar k¨®dunar, og hefur samskiptafr??i, sem au?veldar a? n¨¢ ¨ª samskipti gagnaskiptum ¨¢ milli v¨¦lart?kja CNC. ?a? er mest hentugt til a? tengja t?lvur til a? mynda atvinnulegt stj¨®rnarnet, a? gera reikninga, stj¨®rnun og stj¨®rnun ¨¢ sj¨¢lfvirkum St¨®r eftirlit og h?fni til a? greina villur. Kerfi? ¨ª mi?taugakerfi stj¨®rnar ekki einungis hreyfingu v¨¦lb¨²na?ar heldur veitir einnig umtalsvert eftirlit me? v¨¦lb¨²na?i. Til d?mis er h?gt a? gera snemma varna?aror? og greina mist?k fyrir sumir ??tti sem valda mist?kum og b?ta miki? virkni vi?haldsme?fer?ar. Minnka starfsstyrk starfsmanna og b?ta starfsa?st??ur. Loksins, hva? er "h¨¢h¨¢ttar CNC v¨¦lb¨²na?"?
Skilgreining ¨¢ ?h¨¢?r¨®un¡° e?a ?h¨¢?r¨®un¡° mi?taugakerfist?kjum: mi?taugakerfist?kjum me? starfsemi eins og h¨¢hra?a, n¨¢kv?mni, g¨¢fu, samsettu, fj?lakstengslu, nettengslu o.s.frv. ?a ? t¨¢knar a? n¨²verandi v¨¦lb¨²na?verkefni landsins s ¨¦ ¨ª framskriftandi stigi ¨ª ?r¨®un v¨¦lb¨²na?verkefnis heims. ?v¨ª er al?j¨®?lega mikilv?g v¨¦lb¨²na?t?kni eins og fimm axlar tengjast v¨¦lb¨²na?verkefni CNC talin sem mikilv?g t¨¢kn ¨¢ ¨ª?r¨®un lands. [10]
DMG fimm aks v¨¦larmi?st??
V¨¦lverkf?ri mi?taugakerfisins er h?gt a? skipta ¨ª ?rj¨² stig byggt ¨¢ starfsemi ?eirra: l¨¢gt, mi?gilt og h¨¢?. ?essi flokkunara?fer? er miki? notu? ¨ª K¨ªna. Takm?rkin milli l¨¢gs, mi?lungs og h¨¢s enda eru hlutfallsleg og flokkunarst??lurnar eru mismunandi ¨¢ mismunandi t¨ªmabili. Byggt ¨¢ n¨²verandi ?r¨®unarstigi er almennt h?gt a? skilgreina ?a? fr¨¢ eftirfarandi atri?um (au?vita? getur ?essi flokkun ekki innihaldi? allar v¨ªsbendingar):
Samanbur? ¨¢ h¨¢um, mi?lungs- og l¨¢gmarksv¨¦lt?kjum
Me? ?r¨®un langt gengnar framlei?slut?kni er nau?synlegt a? n?gengir v¨¦lb¨²na?ir ¨ª mi?taugakerfi ?r¨®ast ¨ª ¨¢tt a? h¨¢hra?a, mikilli n¨¢kv?mni, mikilli ¨¢rei?anleika, uppl?singum og fullkominni starfsemi.