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Eine CNC 4-Achsen-Steuerung ist ein Gerät, das zur Steuerung einer Vierachs-CNC-Maschine verwendet wird. Im Allgemeinen gibt es zwei Haupttypen von Vierachs-CNC-Steuerungen: die Handbediengeräte und die Touchscreen-Geräte.
CNC-Steuerungen haben in der Regel verschiedene Spezifikationen, die die Leistung der Maschine beim Modellieren, Schneiden, Gravieren oder Fräsen von Werkstücken beeinflussen. Im Folgenden sind die wichtigsten Spezifikationen der CNC-Steuerung aufgeführt, die beim Kauf eines Geräts für eine bestimmte Anwendung zu berücksichtigen sind.
Unterstützte Achszahl
Die Achsenunterstützung der CNC-Steuerung wirkt sich direkt auf die Anzahl der Werkstücke aus, die sie bearbeiten kann. Während eine 3-Achsen-CNC-Maschine typisch ist, erfordern einige Arbeitsmodelle eine höhere Präzision und ein höheres Maß an Komplexität. Daher benötigen sie eine zusätzliche 4-Achsen-CNC-Steuerung. Solche CNC-Maschinen verfügen in der Regel über vertikale Rollen oder eine Spindel, die mit einem horizontalen Spannfutter ausgestattet ist. Sie sind in der Lage, ein einzelnes Werkstück zu verwenden, von dem mehrere Seiten eines Objekts bearbeitet werden können, ohne dass weitere Anbauteile oder zusätzliche Rüstzeiten erforderlich sind.
Bewegungssteuerung
Einzelne und kollaborative Arbeiten werden in der Regel mit verschiedenen Arten der Bewegungssteuerung abgewickelt. Im Allgemeinen werden Einzelarbeiten typischerweise mit einer offenen Schleife gesteuert. Andererseits benötigen kollaborative Maschinen mit mehreren gleichzeitig arbeitenden Achsen in der Regel eine geschlossene Schleife. Die Steuerung mit offener Schleife geht davon aus, dass die Befehle wie vorgesehen ausgeführt werden; daher ist keine Rückmeldung über den physikalischen Zustand des Motors erforderlich. Typischerweise verwendet dieses ungeregelte System Encoder, um die Position des Motors und seine Drehzahl zu bestimmen. Encoder sind einfache elektromechanische Geräte, die Drehbewegung in elektrische Signale umwandeln. Die Signale geben der Steuerung dann die Position des Motors an. Ein Encoder kann in das Design eines Motors integriert sein oder auch nicht. Da die Steuerung mit offener Schleife keine Rückmeldung vom Encoder benötigt, ist sie weniger genau und kann niedrigere Geschwindigkeiten erreichen, da sie weniger Rechenleistung benötigt. Systeme mit offener Schleife sind in der Regel günstiger, einfacher und werden in unkomplizierten Maschinen eingesetzt, bei denen der Motor nicht präzise sein muss.
Ein Elektromotor, der eine CNC-Maschine mit geschlossener Schleife steuert, benötigt einen Encoder, da seine Aufgaben ein höheres Maß an Genauigkeit und Präzision erfordern. CNC-Maschinen mit geschlossener Schleife sind komplizierter als solche mit offener Schleife, da sie in der Regel die genaue Position des Motors und seine Geschwindigkeit jederzeit kennen müssen. Es wird mehr Rechenleistung verwendet, da der Motor, wann immer es erforderlich ist, seine Position ändern muss, um die Präzision und Genauigkeit zu verbessern. Zu den verbesserten Präzisionsfunktionen gehört die 3D-Konturbearbeitung, die möglicherweise ein komplizierteres und fortschrittlicheres Steuerungssystem mit höheren Verarbeitungsgeschwindigkeiten erfordert. Maschinen mit komplexeren Aufgaben können sich schnell bewegen.
Benutzeroberfläche
Der Endbenutzer interagiert mit der Benutzeroberfläche einer Maschine. Eine häufig zugängliche menügestützte Auswahl ist eine Methode, bei der Benutzer Daten eingeben, die erforderlich sind, um ein bestimmtes Werkstück in einem einfachen Frage-und-Antwort-Format zu erstellen. Einige Steuerungen verwenden G-Code für die Eingabe und sind ansonsten als geometrischer Code oder Engineering-Code für die numerische Steuerung bekannt. Geometrischer Code bezieht sich auf die Digital Command Language (DCL), und bei Verwendung dieser Sprache kann Computer-Aided Design (CAD) leicht in eine Maschinensprache übersetzt werden, die eine CNC-Maschine verwendet, um ihre Aufgabe zu erledigen. Weitere Methoden der Programmierung der Benutzeroberfläche sind: Halo Drop, eine UI/UX-Lösung, bei der der Benutzer mit dem Computer interagiert, um eine bestimmte Aufgabe innerhalb einer bestimmten Spiel-Engine zu erledigen. Spiel-Engine, ein Software-Framework und Toolset für die Erstellung und Entwicklung einer Videospiel-Engine, das es dem Programmierer ermöglicht, die Spielfunktionen im Programm zu erstellen und zusammenzustellen. Webbasierte Steuerung, eine Form der Fernbedienung, die Webtechnologie verwendet, ermöglicht es Benutzern, Geräte, Systeme oder Anwendungen über das Internet mithilfe eines Webbrowsers und einer Netzwerkverbindung zu überwachen und zu steuern. Sie ermöglicht den Fernzugriff und die Steuerung verschiedener Aspekte eines Schwerpunkts oder einer Entität von jedem Ort mit Internetverbindung aus. Manuelle Interaktionen, wenn Menschen ihre Körper und Hände verwenden, um mit der Welt um sie herum zu interagieren, anstatt Technologie oder andere äußere Kräfte zu verwenden, ist ein Thema der laufenden Forschung und Debatte, das alles umfasst, von den Handbewegungen, die verwendet werden, um mit anderen Menschen zu interagieren, bis hin zu kulturrelevanten Aspekten wie dem, mit wem man hauptsächlich interagiert.
Kompatibilität mit Schritt- und Servomotoren
Ein Schrittmotor ist ein Elektromotor, der eine volle Umdrehung in eine große Anzahl kleinerer Teile oder Schritte unterteilt. Der Motor bewegt sich in diskreten und begrenzten Winkelteilen, die als Schrittwinkel bezeichnet werden. Die präzise Steuerung der Drehung eines Schrittmotors erfordert eine spezielle Motorsteuerung. Die präzise Steuerung des Schrittmotors bedeutet, dass CNC-Maschinen, die ein höheres Maß an Detailarbeit erfordern, mit ihm verwendet werden können. Servomotoren verfügen über eine eingebaute Regelung mit geschlossenem Regelkreis. Sie liefern einen genauen Rotationsbogen in Grad und haben ein höheres Drehmoment als Schrittmotor. Aufgrund ihres mechanischen Designs mit geschlossenem Regelkreis sind sie fortschrittliche Geräte, die die Rotationsbewegung nutzen, um Teile präzise zu bewegen. Ihr Design ermöglicht die Herstellung von leichteren und kompakteren Maschinen.
Um eine 4-Achsen-CNC-Steuerung einwandfrei funktionieren zu lassen und plötzliche Ausfälle zu vermeiden, ist es am besten, einen regelmäßigen Wartungsplan zu befolgen. So wird sichergestellt, dass die Maschine seltener repariert werden muss und letztendlich eine längere Lebensdauer hat. Die wichtigste Wartungsaufgabe besteht darin, Riemen, Ketten und Linearführungen sowie Getriebe, Lager und andere Antriebskomponenten regelmäßig auf ungewöhnliche Verschleißerscheinungen oder Schmierbedarf zu überprüfen. Andere besondere Anzeichen erfordern in der Regel sofortige Reparaturen. Obwohl dies die am häufigsten verwendeten Teile sein mögen, ist es nicht immer die einfachste Aufgabe, sie zu warten und zu pflegen, und sicherlich wird es zu den am häufigsten verwendeten gehören, um eine CNC-Maschine zum Laufen zu bringen.
Die 4-Achsen-CNC-Steuerungen haben zahlreiche Anwendungen. Sie werden im Schilderbau, in der Zerspanung, im Gravieren und in verschiedenen anderen Industrien eingesetzt. Hier sind einige der gängigen Anwendungsszenarien für eine 4-Achsen-CNC-Steuerung:
Bei der Auswahl einer 4-Achsen-CNC-Steuerung ist es wichtig, verschiedene Aspekte zu berücksichtigen, wie z. B. die Größe und Tragfähigkeit der Maschine, die Art und Komplexität der verwendeten Materialien, den Grad der Präzision und Detailgenauigkeit, der für jede Aufgabe erforderlich ist, die Integrationsmöglichkeiten mit bestehenden Systemen, das Design der Benutzeroberfläche, die Softwarekompatibilität sowie den Grad der technischen Unterstützung und Dokumentation, die bereitgestellt wird. Durch die sorgfältige Abwägung dieser Faktoren in Bezug auf die spezifischen Geschäftsanforderungen und Anwendungen ist es möglich, eine 4-Achsen-CNC-Steuerung auszuwählen, die optimale Leistung und Effizienz liefert.
F1 Was ist der Unterschied zwischen einer 3-Achsen- und einer 4-Achsen-CNC-Steuerung?
A1 Der Unterschied zwischen einer 3-Achsen- und einer 4-Achsen-CNC-Maschine liegt in der Anzahl der rotierenden Wellen, die gesteuert werden können. Um Teile entlang von drei linearen Pfaden zu schneiden oder zu fräsen, wird üblicherweise eine CNC-Steuerung mit drei Achsen verwendet. Eine CNC-Maschine, die mit einer XYZA 4-Achsen-Steuerung ausgestattet ist, kann jedoch Teile oder Werkzeuge in vier verschiedenen Richtungen bewegen. Zusätzlich zu den herkömmlichen Bewegungen nach oben und unten (Z-Achse) und nach links und rechts (X-Achse und Y-Achse) fügt eine 4-Achsen-CNC-Maschine eine Drehung um eine einzelne Achse hinzu, wodurch sich neue Möglichkeiten für die Zerspanung für B2B-Käufer eröffnen.
F2 Wie viele Arten von CNC-Steuerungen gibt es?
A2 B2B-Käufer können aus folgenden Arten von CNC-Steuerungen wählen: PC-basierte Steuerung, Mikrocontroller-basierte CNC-Steuerungen, SPS-basierte CNC-Steuerungen, DSP-basierte CNC-Steuerungen und andere. Jede Art hat ihre eigene Architektur, ihre eigenen Funktionen und Anwendungen.
F3 Was sind die Vorteile einer 4. Achse an einer CNC-Maschine?
A3 Die Hinzufügung einer vierten Achse erweitert die Möglichkeiten einer CNC-Maschine, da so anspruchsvolle Aufgaben wie das Aushöhlen, Bohren und Gravieren komplizierter Muster möglich sind. Die zyklische Bewegung dieser Achse ermöglicht die mühelose Bearbeitung komplexer Formen, ohne dass das Werkstück umpositioniert werden muss, was die Präzision, Effizienz und Automatisierung erhöht.
