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Arten von 6-Achs-CNC-Steuerungen mit geschlossenem Regelkreis

Eine 6-Achs-CNC-Steuerung mit geschlossenem Regelkreis für CNC-Maschinen gibt es in verschiedenen Ausführungen, die sich in ihren Funktionen, ihrer Kompatibilität und ihren Merkmalen unterscheiden.

• PCB-basierte Steuerungen

  Die PCB-basierte 6-Achs-CNC-Steuerung ist eine kleine Leiterplatte mit integrierter Verkabelung. Die Verwendung der PCB-basierten Steuerung ist sehr einfach, da die Set-up-Anweisungen bereits mitgeliefert werden. Außerdem eignen sich diese Steuerungen mit geschlossenem Regelkreis für Anfänger, die keine Erfahrung mit CNC-Fräsern haben. Die Kosten sind oft niedrig, da die Technologie einfach genug ist, um eine Massenproduktion zu ermöglichen.

• Hybrid-Steuerungen

  Eine Hybrid-CNC-Steuerung kombiniert sowohl Systeme mit geschlossenem als auch mit offenem Regelkreis. Sie verwendet eine Rückkopplungssteuerung für einige Teile, während sie für andere Maschinen eine traditionellere Steuermethode beibehält. Beispielsweise kann die Hybrid-Steuerung eine Steuerung mit geschlossenem Regelkreis für den Spindelmotor des CNC-Fräsers verwenden. Für den Kühlventilator verwendet sie jedoch ein System mit offenem Regelkreis. Diese Hybrid-6-Achs-CNC-Steuerungen bieten Flexibilität. Sie können die Maschinenleistung in verschiedenen Bereichen optimieren, in denen es sinnvoller ist, entweder eine Steuerung mit offenem oder mit geschlossenem Regelkreis zu verwenden.

• Universale G-Code-Steuerungen

  Diese Steuerungen funktionieren mit vielen CNC-Maschinen. Sie akzeptieren Anweisungen in Form von G-Code, einer universellen Sprache zur Steuerung von CNC-Maschinen. Die 6-Achs-G-Code-CNC-Steuerung mit geschlossenem Regelkreis trägt dazu bei, die Fräser präzise im dreidimensionalen Raum zu positionieren. Außerdem helfen Rückkopplungssignale von Komponenten wie Motoren oder Encodern, die Genauigkeit zu erhalten. Diese Art von Steuerung ist in der Branche weit verbreitet und Standard.

• Ethernet-basierte Steuerungen

  Eine Ethernet-basierte 6-Achs-CNC-Steuerung verwendet eine Netzwerkverbindung, um die Kommunikation und Steuerung zu verbessern. Die Steuerung wird über ein Ethernet-Kabel mit der CNC-Maschine verbunden. Diese Verbindung ist sehr stabil und hat eine geringe Latenz. Daher kann sie schnell Befehle senden und Rückmeldungen empfangen. Viele CNC-Maschinen verwenden die Ethernet-basierte 6-Achs-CNC-Steuerung mit geschlossenem Regelkreis. Diese Art von Steuerung ist zuverlässig, um Materialien präzise und sofort zu schneiden.

• Direktantriebssteuerungen

  Diese Steuerungen verwenden einen Motor, um das Maschinenelement, das Schneidwerkzeug oder den Werkzeugträger direkt anzutreiben. Der Motor ändert seine Position oder bewegt das Element, ohne dass ein Getriebe oder zusätzliche Komponenten benötigt werden. Direktantriebs-6-Achs-CNC-Steuerungen mit geschlossenem Regelkreis bieten Vorteile wie höhere Geschwindigkeiten und bessere Reaktionszeiten. Allerdings kann die Steuerung teurer sein.

Spezifikation und Wartung

Die 6-Achs-CNC-Steuerung verfügt über mehrere Spezifikationen, die es ihr ermöglichen, verschiedene Aufgaben einfach auszuführen. Einige wichtige Merkmale der Steuerung sind die folgenden.

• Kommunikation: Die meisten CNC-Steuerungen kommunizieren über USB und Ethernet, die einfache G-Code-Befehle weiterleiten. Diese codierten Anweisungen steuern die Bewegung und den Betrieb der CNC-Maschine mit hoher Präzision.
• Eingangsspannung: Sechsachsige CNC-Steuerungen haben einen Eingangsspannungsbedarf, der in der Regel zwischen 24 und 35 VDC liegt. Bei der Entscheidung über die Spannungsversorgung müssen Benutzer die Steuerung, die Treiber und die Peripheriegeräte berücksichtigen.
• Mikroprozessor: CNC-Steuerungen mit geschlossenem Regelkreis bestehen aus einem Mikroprozessor mit einer 16- oder 32-Bit-Architektur. Der Mikroprozessor ist für die Dekodierung des G-Codes, die Ausführung von Befehlen und die Erzeugung von Steuersignalen zur Ansteuerung der Motoren der CNC-Maschine verantwortlich.
• Schritt und Richtung: CNC-Steuerungen geben Signale, die als Schritt und Richtung bezeichnet werden, an die Schrittmotoren weiter. Diese Signale lösen die Drehbewegung der Motorwellen aus.
• Schnittstelle: Diese Steuerungen sind mit verschiedenen Komponenten des CNC-Systems verbunden, wie z. B. Motoren, Antrieben, Sensoren und Rückkopplungsvorrichtungen. Sie kommunizieren und koordinieren Aktionen mit anderen Systemteilen.
• E/A-Ports: Die E/A-Ports sind Kanäle, über die die 6-Achs-CNC-Maschinensteuerung Daten sendet und empfängt. Dies gibt die digitalen und analogen E/A-Ports für die Verbindung mit externen Geräten und Sensoren an.

Um die Komponenten zu schonen und einen langfristigen Betrieb zu gewährleisten, sollten die Steuerung und ihre Umgebung gewartet werden. Hier sind einige Wartungshinweise für eine 6-Achs-CNC-Steuerung:

• Reinigen Sie das Gerät regelmäßig von Staub und Ablagerungen, die sich während des Betriebs ansammeln. Achten Sie besonders auf die Kühlventilatoren und Lüftungsschlitze, die für die Wärmeableitung unerlässlich sind. Dies verhindert eine Überhitzung.
• Prüfen Sie die Kabel und Verbindungen auf Lockerheit oder Beschädigungen. Nehmen Sie Anpassungen an der Konfiguration und den Verbindungen vor, um eine stabile und zuverlässige Signalübertragung zu gewährleisten.
• Fügen Sie den beweglichen Teilen der Steuerung Schmiermittel hinzu. Dies reduziert den mechanischen Verschleiß und erhöht die Lebensdauer.
• Halten Sie die Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Umgebung im empfohlenen Bereich. Eine ausreichende Belüftung des Raumes, in dem sich das Gerät befindet, verhindert die Ansammlung von Feuchtigkeit.
• Prüfen Sie die CNC-Steuerung regelmäßig auf Beschädigungen oder Korrosion. Der Betrieb bei Beschädigungen kann die Leistung und Genauigkeit beeinträchtigen.

Anwendungsszenarien

Die 6-Achs-CNC-Steuerung verwaltet, koordiniert und bewegt Komponenten mit sechs Achsen in verschiedenen Szenarien, darunter, aber nicht beschränkt auf, die folgenden Branchen und Anwendungen.

• Automobilindustrie

  Die 6-Achs-CNC-Steuerung kann Sitze, Innenraumteile, Armaturenbretter, Karosserieteile, Reserveradmulden und komplette Karosseriebaugruppen, einschließlich Kofferraumböden und vorderer und hinterer Strukturen, entwerfen und fräsen. Außerdem können komplexe 3D-Kurvenprofile und effizientes zweiseitiges Fräsen von Automobil-Verbundwerkstoffen mit geringem Gewicht, Innen-, Außen- und Konturrillen, wie z. B. die Unterseite von Hohlräumen, erzielt werden.

• Luft- und Raumfahrt

  In der Luft- und Raumfahrtindustrie werden 6-Achs-CNC-Steuerungen zunehmend zur Bearbeitung von Luft- und Raumfahrtkomponenten wie Flugzeugrumpfen, Turbinenschaufeln, Halterungen und anderen leichten und hochfesten Flugzeugzubehörteilen, Wabenstrukturen, Flugsteuerflächen usw. eingesetzt, da der Einsatz von Kohlefaser-Verbundwerkstoffen zunimmt.

  Durch die Verwendung von 6-Achs-CNC-Steuerungen zum Fräsen, Bohren und Schneiden dieser Materialien können Bediener präzise Löcher, Rillen und Konturen gemäß dem gewünschten Design erstellen. Die Visualisierung von 3D-Digitalmodellen und der kundengerechte Designservice erleichtern die Konzentration auf die Details und die Produktion von ausschließlich besten Ergebnissen.

• Medizin

  CNC-Steuerungen können zur Herstellung verschiedener menschlicher Prothesen und Komponenten verwendet werden, wie z. B. künstliche Knie, Hüften und Gelenke, sowie medizinische Geräte wie Kanülen und Implantate. Das menschliche Gehirn hat eine komplexe 3D-Struktur mit schwer zugänglichen inneren Hohlräumen, die ausgehöhlt werden müssen. Weitere medizinische Instrumente sind Hochgeschwindigkeits-Turbinen, die in Zahnarztbohrern verwendet werden.

• Marmorskulptur

  Eine 6-Achs-CNC-Maschine für Marmor kann komplexe 3D-Formen oder Reliefs auf Marmor mit hoher Präzision fräsen und bestehende Designs auf einem virtuellen Modell kopieren. Durch die Verknüpfung der CNC-Maschine mit einer Computerdesign-Software können maßgeschneiderte Skulpturen, Säulen, Balustraden, Kamine und andere architektonische Elemente oder Skulpturen aus Marmor hergestellt werden.

• Verpackung

  CNC-Bearbeitung wird zur Herstellung von Formen für Verpackungen verwendet, z. B. für Flaschen, Behälter und andere kundenspezifische Verpackungen. Man kann sie verwenden, um die Materialien zu schneiden und zu formen, um die Formeinsätze für die Herstellung der Verpackung zu erstellen.

• Elektronik

  CNC-Steuerungen können für das präzise Schneiden, Gravieren und Bohren komplexer Leiterplatten und elektronischer Geräte verwendet werden. Die Sechsachsigkeit ermöglicht das Hochgeschwindigkeitsbohren von mehrschichtigen Leiterplatten, einschließlich Mikrobohrungen und Blindvias. Sie kann auch für die CNC-PCB-Prototypenfertigung mit Kleinserienproduktion verwendet werden. Weitere Möglichkeiten sind die Bearbeitung von IC-Substraten, Hybridsubstraten und Isolierplatten.

So wählen Sie eine 6-Achs-CNC-Steuerung mit geschlossenem Regelkreis

Es gibt viele verschiedene 6-Achs-CNC-Steuerungen mit geschlossenem Regelkreis, die Käufer in Betracht ziehen können. Bei der Auswahl der besten Steuerung für eine bestimmte Anwendung müssen Käufer mehrere Aspekte sehr sorgfältig berücksichtigen, um sicherzustellen, dass sie die beste Lösung für ihre Bedürfnisse erhalten.

• Maschinenkompatibilität: Die Funktionen und die Konfiguration der CNC-Steuerung müssen mit denen der CNC-Maschine übereinstimmen, die sie steuern soll. Dazu gehört, dass sichergestellt wird, dass die Steuerung die gleiche Achs-Konfiguration, das gleiche Antriebssystem und die gleichen Kommunikationsprotokolle unterstützt wie die CNC-Maschine.
• Steuereigenschaften: Käufer müssen eine Steuerung wählen, die die Steuerelemente bietet, die sie für ihre Anwendung benötigen. Zum Beispiel, ob die Steuerung Lernfunktionen, Geschwindigkeitssteuerung, Drehmomentsteuerung, Positionssteuerung oder eine Kombination aus allen drei Funktionen hat.
• Regelkreis mit geschlossenem Regelkreis: Ein wichtiges Merkmal der 6-Achs-CNC-Steuerung mit geschlossenem Regelkreis, solche Rückkopplungssysteme können eine Vielzahl von Systemen steuern, darunter Servomotoren, Encoder und Getriebe. Käufer müssen eine Steuerung wählen, die über ein Rückkopplungssystem verfügt, das die erforderlichen Positions- und Geschwindigkeitsinformationen liefern kann.
• Benutzererfahrung und Support: Zunächst müssen Käufer das Erfahrungsniveau und das technische Know-how der Personen berücksichtigen, die die 6-Achs-CNC-Fräser-Steuerung bedienen werden. Wenn der Benutzer nicht viel Erfahrung oder Know-how hat, ist es sinnvoll, sich für eine Option mit einer sehr intuitiven Benutzeroberfläche zu entscheiden. Hat der Benutzer hingegen Erfahrung, sollte er eine anpassbare Option in Betracht ziehen. Außerdem ist das Ausmaß des Supports, den der Hersteller bietet, sehr wichtig, um sich für eine Steuerung zu entscheiden. Die Dokumentation, Ressourcen und der technische Support, die der Hersteller bietet, können sich stark auf die Benutzererfahrung und die Fähigkeit des Benutzers auswirken, die Möglichkeiten der CNC-Steuerung voll auszuschöpfen.

6-Achs-CNC-Steuerung mit geschlossenem Regelkreis - Fragen und Antworten

F1: Wie unterscheidet sich eine Steuerung mit offenem Regelkreis von einer 6-Achs-CNC-Steuerung mit geschlossenem Regelkreis?

A1: Steuerungen mit geschlossenem Regelkreis, wie z. B. die 6-Achs-CNC-Steuerung mit geschlossenem Regelkreis, liefern Rückmeldungen und können sich auf der Grundlage der empfangenen Rückmeldungen anpassen. Dies sorgt für eine höhere Genauigkeit als ein System mit offenem Regelkreis, bei dem die Steuerung nur Befehle sendet, ohne zu wissen, ob sie ausgeführt wurden. Ein System mit geschlossenem Regelkreis würde alle Fehler bei der Befehlsausführung korrigieren. Folglich werden die Maschinen, die sie verwenden, präziser sein und der Schnitt wird feiner sein.

F2: Hat die 6-Achs-CNC-Steuerung mit geschlossenem Regelkreis eine Begrenzung ihrer Anwendungen?

A2: Nein, die 6-Achs-CNC-Steuerung mit geschlossenem Regelkreis hat keine Einschränkungen in ihren Anwendungen, da diese Art von Maschine in allen möglichen Branchen nachgefragt wird. Von der Holzbearbeitung bis zur Metallbearbeitung und sogar in der Automobil- und Luftfahrtindustrie sind diese Maschinen gefragt.

F3: Unterstützt die 6-Achs-CNC-Steuerung mit geschlossenem Regelkreis den Direktantrieb?

A3: Ja, die 6-Achs-CNC-Steuerung mit geschlossenem Regelkreis kann Direktantrieb und Riemenantrieb unterstützen.

F4: Was sind die Vorteile einer Rückkopplung in einer 6-Achs-CNC-Steuerung?

A4: Es gibt viele Vorteile, die eine Rückkopplung in einer 6-Achs-CNC-Steuerung bietet. Einige davon sind verbesserte Genauigkeit und Wiederholbarkeit sowie eine einfache Integration. Weitere Vorteile sind erhöhte Zuverlässigkeit und höhere Leistung.