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Eine **CNC-Steuerung mit 3 Achsen** arbeitet mit drei Richtungen oder Ebenen, um eine Maschine präzise zu steuern. Verschiedene Arten von 3-Achsen-CNC-Steuerungen werden nach ihrem Funktionsprinzip entwickelt.
CARTESISCH
Im Allgemeinen verwenden CNC-Steuerungen eine kartesische Ebene für Fräs-, Schneid- und Schleifaufgaben. Der Hauptvorteil dieser 3-Achsen-CNC-Steuerungen ist ihre Präzision. Darüber hinaus sind sie einfach zu verstehen und zu bedienen. CNC-Maschinen lassen sich mit einem einfachen Upgrade leicht in einen 3D-Drucker oder eine CNC-Fräse umwandeln. Dies ist wichtig für die Produktentwicklung und Prototypenherstellung.
ZYLINDRISCH
Die 3D-zylindrische CNC-Steuerung funktioniert ähnlich wie eine kartesische 3D-CNC-Steuerung. Anstatt jedoch eine rechteckige Fläche zu verwenden, verwendet diese CNC-Steuerung ein zylindrisches Koordinatensystem. Beispielsweise kann eine 3D-zylindrische CNC-Steuerung in einer CNC-Drehmaschine unabhängig entlang der Radialachse rotieren. Dadurch kann die CNC-Maschine eine hochpräzise Bearbeitung an zylindrischen Objekten wie Rohren, Wellen und Stangen durchführen.
POLAR
Eine polare CNC-Steuerung verwendet ein polares Koordinatensystem. Dies ermöglicht eine Bewegungssteuerung basierend auf Radius und Winkeln. Diese CNC-Steuerung wird hauptsächlich in Roboterarmen und Bohrmaschinen eingesetzt. Ein Vorteil dieser Art von CNC-Steuerung ist ihre flexible Bearbeitungsfähigkeit. Zweitens kann sie auch Werkstücke verschiedener Formen steuern.
GANTRY
Die CNC-Gantry-3-Achsen-Maschine funktioniert ähnlich wie die CNC-Kartesische-3-Achsen-Maschine. Anstatt jedoch nach oben und unten zu bewegen, verwendet die Gantry-Maschine zwei parallele Träger, wie ein quadratisches C. Sie wird in der Regel für schwere Fräs-, Schneid- und Gravieranwendungen in großen Werkstückbereichen eingesetzt.
HYPERBOLISCH
Eine hyperbolische CNC-Steuerung verwendet ein hyperbolisches Koordinatensystem. Dies ermöglicht eine Bewegungssteuerung basierend auf hyperbolischen Koordinaten, die einen konstanten Unterschied zwischen zwei Kurven beinhalten. Diese CNC-Steuerung wird hauptsächlich in spezialisierten Bearbeitungszentren und bei der Verarbeitung von Verbundwerkstoffen eingesetzt. Ein Vorteil dieser Art von CNC-Steuerung ist, dass sie eine präzise Bearbeitung komplexer Kurven und hyperbolischer Geometrien ermöglicht.
MINI-PC
Mini-PC-CNC-Steuerungen haben ein kompaktes, einfaches Design für eine einfache Installation. Diese Art von CNC-Steuerung wird hauptsächlich bei DIY-Projekten, Hobbymaschinen und Kleinserienproduktionen eingesetzt. Ein Vorteil dieser Art von CNC-Steuerung ist, dass sie platzsparend und kostengünstig ist.
SPS-BASIERT
SPS-basierte CNC-Steuerungen verwenden eine CNC-Maschinen-SPS als Verarbeitungssteuerung. Diese CNC-Steuerungen werden hauptsächlich in der großtechnischen industriellen Automatisierung, in Montagelinien und in Schwerlast-Bearbeitungszentren eingesetzt. Ein Vorteil dieser Art von CNC-Steuerung ist, dass sie eine gute Integration und hohe Zuverlässigkeit bietet.
Nachfolgend sind einige Spezifikationen einer typischen 3-Achsen-CNC-Steuerung und ihre Wartungsanforderungen aufgeführt:
Spezifikation
Die Spezifikation einer 3-Achsen-CNC-Steuerung kann je nach Typ und Modell variieren, aber die meisten verfügen über die folgenden wichtigen Spezifikationen.
Eine elektronische Schaltung, die zur Steuerung des Betriebs von Maschinen verwendet wird, normalerweise mit einem Spannungsbereich von 24 V bis 80 V.
Eine Schnittstelle, die zum Anschließen an einen Computer oder ein anderes Gerät verwendet wird, mit einigen Kommunikationsschnittstellen wie USB, Ethernet und seriell.
Eine Steuerungssoftware, die die Möglichkeit bietet, die Maschine zu steuern und verschiedene Aufgaben auszuführen.
Die drei Achsen umfassen die Richtung, die bestimmt, wie die Bewegung erfolgt, z. B. bei Einachs-Steuerungen, bei denen eine Richtung verwendet wird, aber bei komplexeren Steuerungen können drei oder mehr verwendet werden.
Der Schrittmotoren-Treiberbereich reicht von einer Leistung von 3 A bis 5 A, was zu den verwendeten Servomotoren passen sollte.
Alle Abmessungen passen in eine Maschine, in der die Steuerung montiert wird, mit Standardabmessungen von etwa 170 mm x 120 mm x 100 mm.
Wartung
Diese CNC-Maschinensteuerungen müssen regelmäßig überprüft und gewartet werden, um sicherzustellen, dass sie in gutem Zustand bleiben und weiterhin effektiv funktionieren. Dazu gehört:
Regelmäßige Sichtkontrollen zeigen lose, beschädigte oder korrodierte Teile auf, während Kabelverbindungen geprüft werden müssen, um sicherzustellen, dass sie nicht abgenutzt sind.
Reinigen Sie die Steuerung mit einem weichen Tuch oder einer Bürste. Druckluft kann verwendet werden, um Staub wegzublasen, der nicht entfernt werden kann. Elektrische oder elektronische Bauteile sollten niemals mit Wasser gereinigt werden.
Benutzer sollten sich mit den Wartungsanleitungen und Richtlinien des Herstellers vertraut machen und deren Empfehlungen für Reparaturen, Anpassungen oder Teileaustausch befolgen. Nur geschultes und qualifiziertes Personal sollte Wartungs- oder Servicearbeiten durchführen.
Zu den routinemäßigen Wartungsarbeiten gehören die Kalibrierung der Achsen und die Überprüfung, ob die Antriebsmotoren ordnungsgemäß funktionieren und ihre Bremsen und Riemen einwandfrei funktionieren. Die Schmierung der beweglichen Teile ist ebenfalls unerlässlich.
Holzbearbeitungsindustrie:
Die Holzbearbeitungsindustrie hat viele Anwendungen für 3-Achsen-CNC-Steuerungen gesehen. Hardware-Graviermaschinen und andere 3D- und 2D-Möbelherstellungsmaschinen sind derzeit alle im Einsatz.
Leichtmetallindustrie:
Die Leichtmetallindustrie verwendet die 3-Achsen-CNC-Steuerung auch zur Herstellung von Rohrbiegemaschinen und Laserschneidmaschinen. Diese Maschinen sind perfekt für Metallarbeiten, werden aber in der Regel für leichtere Metalle verwendet.
Automatisierungsindustrie:
Die Automatisierungsindustrien verwenden häufig eine 3-Achsen-CNC-Bewegungsregelung für Roboter. Diese Roboterregler können so programmiert werden, dass sie bestimmten Codes folgen. Dies ermöglicht es Unternehmen, Roboter zu haben, die für alle Fabrikautomatisierungsanforderungen präzise gesteuert werden können.
Hobby-Projekte:
3-Achsen-CNC-Steuerungen sind bei Hobbyisten beliebt. Sie werden häufig in DIY-Projekten verwendet, um selbstgebaute CNC-Maschinen zu erstellen. Die budgetfreundlichen Optionen sind ideal für diejenigen, die CNC-Steuerungen unabhängig erforschen und lernen möchten.
Bildung und Ausbildung:
Kleine und Desktop-3-Achsen-Steuerungen werden typischerweise in Bildungseinrichtungen verwendet. Schulen verwenden sie, um Schülern CNC-Programmierung und -Design beizubringen. Mit einer 3-Achsen-CNC-Steuerung können Schüler lernen, wie man die Maschine codiert und steuert, um verschiedene Designs zu erstellen.
Luft- und Raumfahrt sowie Automobil:
Fortschrittlichere 3-Achsen-CNC-Steuerungen werden häufig in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Automobilindustrie eingesetzt. Diese High-Tech-Steuerungen helfen, komplexe Teile mit großer Genauigkeit zu erstellen. Das in diesen Branchen benötigte Präzisionsniveau bedeutet, dass sie die hochwertigeren 3-Achsen-Steuerungen benötigen.
Anwendungsanforderungen:
Bei der Auswahl einer 3-Achsen-CNC-Steuerung ist es wichtig, die spezifischen Anforderungen der Anwendung zu berücksichtigen. Dazu gehören Faktoren wie die Art der zu steuernden Maschine (z. B. Fräser, Fräsmaschine, Laserschneider), die zu bearbeitenden Materialien und alle besonderen Funktionalitäten oder Merkmale, die möglicherweise benötigt werden. Beispielsweise wird eine Maschine, die eine Drehgravier-CNC-Steuerung verwendet, nicht die gleiche Steuerung wie eine Laserschneidmaschine verwenden. Darüber hinaus bestimmt, ob der Bediener sie für die industrielle Massenproduktion oder kleinere Heimprojekte verwendet, die Art der benötigten Steuerung.
Kompatibilität und Konnektivität:
Eine weitere wichtige Überlegung bei der Auswahl einer 3-Achsen-CNC-Steuerung ist die Sicherstellung der Kompatibilität mit der CNC-Maschine. Dazu gehören die physischen Abmessungen, die elektrischen Anforderungen und die Kommunikationsprotokolle der Steuerung. Außerdem können Konnektivitätsoptionen wie USB, Ethernet oder Wi-Fi berücksichtigt werden, um eine nahtlose Integration mit anderen Geräten oder Netzwerken zu ermöglichen.
Benutzeroberfläche und Programmierung:
Die Benutzeroberfläche und die Programmierfunktionen der CNC-Steuerung sollten ebenfalls berücksichtigt werden. Eine benutzerfreundliche Oberfläche mit intuitiven Steuerelementen kann die Einrichtung und den Betrieb der CNC-Maschine vereinfachen. Darüber hinaus sollten die verfügbaren Programmieroptionen, wie z. B. G-Code oder konversationelle Programmierung, mit dem Kenntnisstand und dem Workflow des Benutzers übereinstimmen.
Leistung und Funktionalität:
Bei der Auswahl einer 3-Achsen-CNC-Steuerung ist es wichtig, eine zu wählen, die die ausreichende Leistung und die Funktionen bietet, die der Benutzer benötigt. Dazu gehören die Verarbeitungsgeschwindigkeit der Steuerung, die sich auf die Schneidgenauigkeit und -effizienz der Maschine auswirkt. Darüber hinaus umfasst dies die von der Steuerung angebotenen Funktionen, wie z. B. erweiterte Bearbeitungsstrategien, Werkzeugverwaltung und Fehlerbehandlungsfunktionen.
F1: Welche Funktion hat eine CNC-3-Achsen-Steuerung?
A1: Eine 3-Achsen-CNC-Steuerung verwendet die computergestützte numerische Steuerung (CNC), um die Bewegung von drei separaten dreidimensionalen Maschinenteilen zu verwalten. Die 3-Achsen-CNC-Steuerung ermöglicht das Schneiden in drei Dimensionen, in der Regel Höhe, Breite und Tiefe. Dieses einfache System ermöglicht die Bearbeitung einfacher Objekte und Designs und wird typischerweise in Fräsern, Fräsmaschinen und Plasmaschneidern verwendet.
F2: Haben CNC-Maschinen Steuerungen?
A2: Das Herzstück jeder CNC-Maschine ist die Computersteuerung, die Eingaben vom G-Code-Programm entgegennimmt. Das G-Code-Programm kann von handcodierten Programmen oder von CAD-CAM-Software generiert werden.
F3: Wie viele Arten von CNC-Steuerungen gibt es?
A3: Im Allgemeinen gibt es zwei Arten von CNC-Steuerungen: LDC- und drahtlose Steuerungen.
F4: Was ist der Unterschied zwischen Open-Loop- und Closed-Loop-CNC-Steuerungssystemen?
A4: Das Open-Loop-Steuerungssystem empfängt keine Rückmeldung, um das gewünschte Ergebnis sicherzustellen, während das Closed-Loop-System Rückmeldung integriert, um den Steuerungsprozess zu überwachen und anzupassen.
