सीएनसी तकनीक और सीएनसी मशीन टूल्स क्या है, इन्हें एक बार में स्पष्ट रूप से समझाएं!

सीएनसी तकनीक और सीएनसी मशीन टूल्स क्या है, इन्हें एक बार में स्पष्ट रूप से समझाएं!
सीएनसी प्रौद्योगिकी और सीएनसी
संख्यात्मक नियंत्रण (एनसी) तकनीक, जिसे संक्षेप में संख्यात्मक नियंत्रण कहा जाता है, डिजिटल जानकारी का उपयोग करके यांत्रिक गति और मशीनिंग प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने की एक विधि है। आधुनिक सीएनसी में नियंत्रण के लिए कंप्यूटर का उपयोग होने के कारण इसे कम्प्यूटरीकृत संख्यात्मक नियंत्रण (सीएनसी) भी कहा जा सकता है।
यांत्रिक गति और मशीनिंग प्रक्रियाओं के डिजिटल सूचना नियंत्रण को प्राप्त करने के लिए, संबंधित हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर उपलब्ध होना चाहिए। डिजिटल सूचना नियंत्रण प्राप्त करने के लिए उपयोग किए जाने वाले हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर को सामूहिक रूप से संख्यात्मक नियंत्रण प्रणाली के रूप में जाना जाता है, और संख्यात्मक नियंत्रण प्रणाली का मूल संख्यात्मक नियंत्रक है।
संख्यात्मक नियंत्रण प्रौद्योगिकी द्वारा नियंत्रित मशीन टूल को संख्यात्मक नियंत्रण मशीन टूल (एनसी मशीन टूल) कहा जाता है। यह एक विशिष्ट इलेक्ट्रोमैकेनिकल एकीकृत उत्पाद है जो कंप्यूटर प्रौद्योगिकी, स्वचालित नियंत्रण प्रौद्योगिकी, सटीक माप प्रौद्योगिकी और मशीन टूल डिज़ाइन जैसी उन्नत प्रौद्योगिकियों को एकीकृत करता है और आधुनिक विनिर्माण प्रौद्योगिकी की नींव है। मशीन टूल्स को नियंत्रित करना भी सीएनसी प्रौद्योगिकी का सबसे प्रारंभिक और सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला क्षेत्र है, इसलिए, सीएनसी मशीन टूल्स का स्तर वर्तमान सीएनसी प्रौद्योगिकी के प्रदर्शन, स्तर और विकास की दिशा का प्रतिनिधित्व करता है।
सीएनसी मशीन टूल्स विभिन्न प्रकार के होते हैं, जिनमें ड्रिलिंग, मिलिंग और बोरिंग मशीन, टर्निंग मशीन, ग्राइंडिंग मशीन, इलेक्ट्रिकल प्रोसेसिंग मशीन, फोर्जिंग मशीन, लेजर प्रोसेसिंग मशीन और विशेष उद्देश्यों के लिए अन्य विशेष सीएनसी मशीन टूल शामिल हैं। नियंत्रण के लिए सीएनसी तकनीक का उपयोग करने वाले सभी मशीन टूल्स को सामूहिक रूप से एनसी मशीन टूल्स कहा जाता है।
स्वचालित टूल चेंज (एटीसी) डिवाइस (रोटरी टूल धारकों के साथ सीएनसी खराद को छोड़कर) के साथ एक सीएनसी मशीन टूल को मशीन सेंटर (एमसी) कहा जाता है। स्वचालित टूल एक्सचेंज के माध्यम से, कई प्रसंस्करण चरणों को पूरा करने के लिए वर्कपीस को एक बार में लोड और क्लैंप किया जा सकता है, प्रक्रिया एकाग्रता और प्रक्रिया एकीकरण प्राप्त किया जा सकता है, जिससे सहायक प्रसंस्करण समय कम हो जाता है और मशीन टूल की दक्षता में सुधार होता है; वर्कपीस की स्थापना और स्थिति समय की संख्या कम हो गई, और मशीनिंग सटीकता में सुधार हुआ। उत्पादन मात्रा के मामले में मशीनिंग केंद्र वर्तमान में सबसे बड़ा और सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला सीएनसी मशीन टूल है।
मशीनिंग केंद्र के आधार पर, कई स्वचालित पैलेट चेंजर्स (एपीसी) और अन्य संबंधित उपकरणों से बनी मशीनिंग इकाई को फ्लेक्सिबल मैन्युफैक्चरिंग सेल एफएमसी कहा जाता है। एफएमसी न केवल केंद्रीकृत प्रक्रियाओं और समग्र प्रक्रियाओं को प्राप्त करता है, बल्कि कार्यक्षेत्रों (पैलेट) के स्वचालित आदान-प्रदान और अपेक्षाकृत पूर्ण स्वचालित निगरानी और नियंत्रण कार्यों के माध्यम से एक निश्चित अवधि के लिए मानव रहित प्रसंस्करण को भी सक्षम बनाता है, जिससे उपकरणों की प्रसंस्करण दक्षता में और सुधार होता है। एफएमसी न केवल लचीले विनिर्माण प्रणाली (एफएमएस) की नींव है, बल्कि इसे एक स्वतंत्र स्वचालित प्रसंस्करण उपकरण के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है, इसलिए इसकी विकास गति तेज है।
एफएमसी और मशीनिंग केंद्रों के आधार पर, एक केंद्रीय नियंत्रण प्रणाली द्वारा लॉजिस्टिक्स सिस्टम, औद्योगिक रोबोट और संबंधित उपकरण और केंद्रीकृत और एकीकृत नियंत्रण और प्रबंधन को जोड़कर, ऐसी विनिर्माण प्रणाली को फ्लेक्सिबल मैन्युफैक्चरिंग सिस्टम (एफएमएस) कहा जाता है। एफएमएस न केवल दीर्घकालिक मानव रहित प्रसंस्करण को सक्षम बनाता है, बल्कि कार्यशाला निर्माण प्रक्रिया के स्वचालन को प्राप्त करते हुए, कई प्रकार के भागों के पूर्ण प्रसंस्करण और संयोजन को भी सक्षम बनाता है। यह एक अत्यधिक स्वचालित उन्नत विनिर्माण प्रणाली है।
प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, लगातार बदलती बाजार मांग के अनुकूल होने के लिए, आधुनिक विनिर्माण उद्योग को न केवल कार्यशाला निर्माण प्रक्रियाओं के स्वचालन को विकसित करने की आवश्यकता है, बल्कि बाजार की भविष्यवाणी, उत्पादन निर्णय लेने, उत्पाद से व्यापक स्वचालन प्राप्त करने की भी आवश्यकता है। डिज़ाइन, उत्पाद निर्माण से लेकर उत्पाद की बिक्री तक। इन आवश्यकताओं से बनी संपूर्ण उत्पादन निर्माण प्रणाली को कंप्यूटर इंटीग्रेटेड मैन्युफैक्चरिंग सिस्टम (CIMS) कहा जाता है। CIMS एक लंबी उत्पादन और व्यावसायिक गतिविधि को व्यवस्थित रूप से एकीकृत करता है, जिससे बुद्धिमान उत्पादन में उच्च दक्षता और लचीलापन प्राप्त होता है, जो आज स्वचालित विनिर्माण प्रौद्योगिकी के विकास का उच्चतम चरण है। सीआईएमएस में, यह न केवल उत्पादन उपकरणों का एकीकरण है, बल्कि सूचना द्वारा विशेषता प्रौद्योगिकी और कार्यक्षमता का एकीकरण भी है। कंप्यूटर एकीकृत उपकरण हैं, कंप्यूटर-सहायता प्राप्त स्वचालन इकाई प्रौद्योगिकी एकीकरण की नींव है, और सूचना और डेटा का आदान-प्रदान और साझा करना एकीकरण का पुल है। निर्मित अंतिम उत्पाद को सूचना और डेटा के भौतिक अवतार के रूप में देखा जा सकता है।
सीएनसी प्रणाली और उसके घटक
सीएनसी प्रणाली के बुनियादी घटक
सीएनसी प्रणाली सभी सीएनसी उपकरणों का मूल है। सीएनसी प्रणाली का मुख्य नियंत्रण वस्तु समन्वय अक्ष (आंदोलन की गति, दिशा, स्थिति आदि सहित) का विस्थापन है, और इसकी नियंत्रण जानकारी मुख्य रूप से सीएनसी मशीनिंग या गति नियंत्रण कार्यक्रमों से आती है। इसलिए, सीएनसी प्रणाली के सबसे बुनियादी घटक के रूप में, इसमें तीन भाग शामिल होने चाहिए: प्रोग्राम का इनपुट/आउटपुट डिवाइस, सीएनसी डिवाइस और सर्वो ड्राइव।
इनपुट/आउटपुट डिवाइस का कार्य इनपुट और आउटपुट डेटा जैसे सीएनसी मशीनिंग या मोशन कंट्रोल प्रोग्राम, मशीनिंग और नियंत्रण डेटा, मशीन टूल पैरामीटर, समन्वय अक्ष स्थिति और डिटेक्शन स्विच स्थिति है। कीबोर्ड और डिस्प्ले सबसे बुनियादी इनपुट/आउटपुट डिवाइस हैं जो किसी भी सीएनसी उपकरण के लिए आवश्यक हैं। इसके अलावा, सीएनसी प्रणाली के आधार पर, इसे फोटोइलेक्ट्रिक रीडर, चुंबकीय टेप ड्राइव या फ्लॉपी डिस्क ड्राइव से भी सुसज्जित किया जा सकता है। एक परिधीय उपकरण के रूप में, कंप्यूटर वर्तमान में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले इनपुट/आउटपुट उपकरणों में से एक है।
सीएनसी उपकरण सीएनसी प्रणाली का मूल है। इसमें इनपुट/आउटपुट इंटरफ़ेस सर्किट, नियंत्रक, अंकगणितीय इकाइयाँ और मेमोरी शामिल हैं। सीएनसी डिवाइस का कार्य आंतरिक लॉजिक सर्किट या नियंत्रण सॉफ्टवेयर के माध्यम से इनपुट डिवाइस से डेटा इनपुट को संकलित, गणना और संसाधित करना है, और निर्दिष्ट कार्यों को करने के लिए मशीन टूल के विभिन्न हिस्सों को नियंत्रित करने के लिए विभिन्न सूचनाओं और निर्देशों को आउटपुट करना है।
इन नियंत्रण सूचनाओं और निर्देशों में, सबसे बुनियादी फ़ीड दर, फ़ीड दिशा और समन्वय अक्ष के फ़ीड विस्थापन निर्देश हैं। यह इंटरपोलेशन ऑपरेशन के माध्यम से उत्पन्न होता है, जो सर्वो ड्राइव को प्रदान किया जाता है, ड्राइवर द्वारा प्रवर्धित किया जाता है, और अंततः समन्वय अक्ष के विस्थापन को नियंत्रित करता है। यह सीधे उपकरण या समन्वय अक्ष के गति प्रक्षेपवक्र को निर्धारित करता है।
इसके अलावा, सिस्टम और उपकरण के आधार पर, उदाहरण के लिए, सीएनसी मशीन टूल्स पर, स्पिंडल स्पीड, स्टीयरिंग और स्टार्ट/स्टॉप कमांड भी हो सकते हैं; काटने के उपकरण के लिए चयन और विनिमय निर्देश; शीतलन और स्नेहन उपकरणों के लिए प्रारंभ और बंद निर्देश; वर्कपीस को ढीला करने और क्लैंपिंग करने के निर्देश; कार्यक्षेत्र को विभाजित करने जैसे सहायक निर्देश। सीएनसी प्रणालियों में, उन्हें इंटरफेस के माध्यम से सिग्नल के रूप में बाहरी सहायक नियंत्रण उपकरणों को प्रदान किया जाता है। सहायक नियंत्रण उपकरण उपरोक्त संकेतों पर आवश्यक तार्किक संचालन संकलित और निष्पादित करते हैं, उन्हें बढ़ाते हैं, और निर्दिष्ट कार्यों को पूरा करने के लिए मशीन उपकरण यांत्रिक घटकों, हाइड्रोलिक और वायवीय सहायक उपकरणों को चलाने के लिए संबंधित निष्पादन उपकरणों को चलाते हैं।
सर्वो ड्राइव आमतौर पर सर्वो एम्पलीफायर (जिसे ड्राइवर, सर्वो यूनिट के रूप में भी जाना जाता है) और एक्चुएटर से बना होता है। सीएनसी मशीन टूल्स पर, एसी सर्वो मोटर्स का उपयोग आमतौर पर एक्चुएटर के रूप में किया जाता है; उन्नत उच्च गति मशीनिंग मशीनों में रैखिक मोटर्स का उपयोग किया गया है। इसके अलावा, डीसी सर्वो मोटर्स का उपयोग 1980 के दशक से पहले उत्पादित सीएनसी मशीन टूल्स पर भी किया जाता था; सरल सीएनसी मशीन टूल्स के लिए, यह एक एक्चुएटर के रूप में भी उपयोगी है। सर्वो एम्पलीफायर का रूप एक्चुएटर पर निर्भर करता है, और इसका उपयोग ड्राइविंग मोटर के साथ संयोजन में किया जाना चाहिए।
उपरोक्त सीएनसी प्रणाली के सबसे बुनियादी घटक हैं। सीएनसी प्रौद्योगिकी के विकास और मशीन टूल प्रदर्शन में सुधार के साथ, सिस्टम के लिए कार्यात्मक आवश्यकताएं भी बढ़ रही हैं। विभिन्न मशीन टूल्स की नियंत्रण आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, सीएनसी सिस्टम की अखंडता और एकता सुनिश्चित करने और उपयोगकर्ता के उपयोग को सुविधाजनक बनाने के लिए, अधिक उन्नत सीएनसी सिस्टम का आमतौर पर उपयोग किया जाता है, जो आमतौर पर मशीन टूल्स के लिए सहायक नियंत्रण उपकरणों के रूप में आंतरिक प्रोग्रामयोग्य नियंत्रकों से सुसज्जित होते हैं। इसके अलावा, धातु काटने वाली मशीन टूल्स पर, स्पिंडल ड्राइव डिवाइस भी सीएनसी सिस्टम का हिस्सा बन सकता है; बंद-लूप सीएनसी मशीन टूल्स पर, सीएनसी सिस्टम के लिए माप और पता लगाने वाले उपकरण भी आवश्यक हैं। उन्नत सीएनसी प्रणालियों के लिए, कभी-कभी कंप्यूटर का उपयोग मानव-मशीन इंटरफ़ेस और डेटा प्रबंधन, इनपुट/आउटपुट डिवाइस के रूप में भी किया जाता है, जिससे सीएनसी प्रणाली के कार्य मजबूत होते हैं और प्रदर्शन अधिक संपूर्ण होता है।
संक्षेप में, सीएनसी प्रणाली की संरचना नियंत्रण प्रणाली के प्रदर्शन और उपकरण की विशिष्ट नियंत्रण आवश्यकताओं पर निर्भर करती है। इसके विन्यास और संरचना में महत्वपूर्ण अंतर हैं। मशीनिंग प्रोग्राम के इनपुट/आउटपुट डिवाइस के तीन सबसे बुनियादी घटकों, सीएनसी डिवाइस और सर्वो ड्राइव के अलावा, अधिक नियंत्रण डिवाइस भी हो सकते हैं। चित्र 1-1 में धराशायी बॉक्स एक कंप्यूटर संख्यात्मक नियंत्रण प्रणाली का प्रतिनिधित्व करता है।
एनसी, सीएनसी, एसवी और पीएलसी की अवधारणाएँ
एनसी (सीएनसी), एसवी, और पीएलसी (पीसी, पीएमसी) सीएनसी उपकरणों में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले अंग्रेजी संक्षिप्त रूप हैं, जिनका व्यावहारिक उपयोग में विभिन्न स्थितियों में अलग-अलग अर्थ होता है।
एनसी (सीएनसी) एनसी और सीएनसी आमतौर पर क्रमशः संख्यात्मक नियंत्रण और कम्प्यूटरीकृत संख्यात्मक नियंत्रण के लिए अंग्रेजी संक्षिप्ताक्षरों का उपयोग किया जाता है। आधुनिक सीएनसी में कंप्यूटर नियंत्रण के उपयोग के कारण, यह माना जा सकता है कि एनसी और सीएनसी के अर्थ पूरी तरह से बराबर हैं। इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में, विभिन्न उपयोग परिदृश्यों के अनुसार, एनसी (सीएनसी) के आमतौर पर तीन अलग-अलग अर्थ होते हैं: व्यापक अर्थ में, यह एक नियंत्रण प्रौद्योगिकी का प्रतिनिधित्व करता है - सीएनसी प्रौद्योगिकी; एक संकीर्ण अर्थ में, यह एक नियंत्रण प्रणाली की एक इकाई का प्रतिनिधित्व करता है - एक सीएनसी प्रणाली; इसके अलावा, यह एक विशिष्ट नियंत्रण उपकरण - एक सीएनसी डिवाइस का भी प्रतिनिधित्व कर सकता है।
एसवीएसवी सर्वो ड्राइव के लिए आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला अंग्रेजी संक्षिप्त नाम है। जापानी JIS मानक के अनुसार, यह एक नियंत्रण तंत्र है जो लक्ष्य मान में किसी भी परिवर्तन को ट्रैक करने के लिए नियंत्रण चर के रूप में किसी वस्तु की स्थिति, दिशा और स्थिति का उपयोग करता है। संक्षेप में, यह एक नियंत्रण उपकरण है जो लक्ष्य स्थिति जैसी भौतिक मात्राओं का स्वचालित रूप से अनुसरण कर सकता है।
सीएनसी मशीन टूल्स पर, सर्वो ड्राइव की भूमिका के मुख्य रूप से दो पहलू हैं: पहला, समन्वय अक्ष को सीएनसी डिवाइस द्वारा दी गई गति पर चलाना; दूसरा सीएनसी डिवाइस द्वारा दी गई स्थिति के अनुसार समन्वय अक्ष की स्थिति बनाना है।
सर्वो ड्राइव का नियंत्रण ऑब्जेक्ट आमतौर पर मशीन उपकरण समन्वय अक्ष का विस्थापन और गति है; निष्पादन तंत्र एक सर्वो है; वह भाग जो इनपुट कमांड सिग्नल को नियंत्रित और प्रवर्धित करता है, उसे अक्सर सर्वो एम्पलीफायर (जिसे ड्राइवर, एम्पलीफायर, सर्वो इकाई, आदि के रूप में भी जाना जाता है) के रूप में जाना जाता है, जो सर्वो ड्राइव का मूल है।
सर्वो ड्राइव का उपयोग न केवल सीएनसी उपकरणों के साथ संयोजन में किया जा सकता है, बल्कि सिस्टम के साथ एक अलग स्थिति (गति) के रूप में भी किया जा सकता है, इसलिए इसे अक्सर सर्वो सिस्टम के रूप में जाना जाता है। प्रारंभिक सीएनसी प्रणालियों में, स्थिति नियंत्रण भाग आम तौर पर सीएनसी के साथ एकीकृत होता था, और सर्वो ड्राइव केवल गति नियंत्रण करता था। इसलिए, सर्वो ड्राइव को अक्सर गति नियंत्रण इकाई के रूप में जाना जाता है।
पीएलसीपीसी का मतलब प्रोग्रामेबल कंट्रोलर है। पर्सनल कंप्यूटर की बढ़ती लोकप्रियता के साथ, पर्सनल कंप्यूटर (जिन्हें पीसी भी कहा जाता है) के साथ भ्रम से बचने के लिए, प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (पीएलसी) को आमतौर पर प्रोग्रामेबल मशीन कंट्रोलर (पीएमसी) के रूप में जाना जाता है। इसलिए, सीएनसी मशीन टूल्स में, पीसी, पीएलसी और पीएमसी का बिल्कुल एक ही अर्थ है।
पीएलसी में तेज प्रतिक्रिया, विश्वसनीय प्रदर्शन, सुविधाजनक उपयोग, आसान प्रोग्रामिंग और डिबगिंग की विशेषताएं हैं, और यह सीधे कुछ मशीन टूल विद्युत उपकरणों को चला सकता है। इसलिए, इसे सीएनसी उपकरणों के लिए सहायक नियंत्रण उपकरण के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। वर्तमान में, अधिकांश सीएनसी सिस्टम सीएनसी मशीन टूल्स के सहायक निर्देशों को संसाधित करने के लिए आंतरिक पीएलसी के साथ आते हैं, जो मशीन टूल्स के सहायक नियंत्रण उपकरणों को काफी सरल बनाते हैं। इसके अलावा, कई स्थितियों में, विशेष कार्यात्मक मॉड्यूल जैसे अक्ष नियंत्रण मॉड्यूल और पीएलसी के पोजिशनिंग मॉड्यूल का उपयोग सीधे बिंदु स्थिति नियंत्रण, रैखिक नियंत्रण और सरल समोच्च नियंत्रण प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है, जिससे सीएनसी विशेष मशीन टूल्स या सीएनसी उत्पादन लाइनें बनती हैं।
सीएनसी मशीन टूल्स की संरचना और मशीनिंग सिद्धांत
सीएनसी मशीन टूल्स के बुनियादी घटक
सीएनसी मशीन टूल्स सबसे विशिष्ट सीएनसी उपकरण हैं। सीएनसी मशीन टूल्स की मूल संरचना को समझने के लिए, सबसे पहले सीएनसी मशीन टूल्स पर मशीनिंग भागों की कार्य प्रक्रिया का विश्लेषण करना आवश्यक है। सीएनसी मशीन टूल्स पर, भागों को संसाधित करने के लिए, निम्नलिखित कदम उठाए जा सकते हैं:
संसाधित भाग के पैटर्न और प्रक्रिया योजना के अनुसार, उपकरण के आंदोलन प्रक्षेपवक्र, मशीनिंग प्रक्रिया, प्रक्रिया पैरामीटर, काटने की मात्रा इत्यादि को एक कमांड फॉर्म में लिखने के लिए निर्धारित कोड और प्रोग्राम प्रारूप का उपयोग करें जिसे सीएनसी सिस्टम पहचान सके, यानी , मशीनिंग प्रोग्राम लिखें।
मशीनिंग प्रोग्राम को सीएनसी डिवाइस में इनपुट करें।
सीएनसी डिवाइस इनपुट प्रोग्राम (कोड) को डीकोड और प्रोसेस करता है, और मशीन टूल के विभिन्न घटकों की गति को नियंत्रित करने के लिए प्रत्येक समन्वय अक्ष के सर्वो ड्राइव डिवाइस और सहायक फ़ंक्शन नियंत्रण डिवाइस को संबंधित नियंत्रण सिग्नल भेजता है।
आंदोलन प्रक्रिया के दौरान, सीएनसी प्रणाली को मशीन उपकरण की समन्वय अक्ष स्थिति, यात्रा स्विच की स्थिति का लगातार पता लगाने की आवश्यकता होती है, और योग्य भागों के संसाधित होने तक अगली कार्रवाई निर्धारित करने के लिए कार्यक्रम की आवश्यकताओं के साथ इसकी तुलना करने की आवश्यकता होती है।
ऑपरेटर किसी भी समय मशीनिंग स्थिति और मशीन टूल की कामकाजी स्थिति का निरीक्षण और निरीक्षण कर सकता है, और यदि आवश्यक हो, तो मशीन टूल के सुरक्षित और विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करने के लिए मशीन टूल एक्शन और मशीनिंग प्रोग्राम को समायोजित कर सकता है।
इससे यह देखा जा सकता है कि सीएनसी मशीन टूल के मूल घटक के रूप में, इसमें शामिल होना चाहिए: इनपुट/आउटपुट डिवाइस, सीएनसी डिवाइस, सर्वो ड्राइव और फीडबैक डिवाइस, सहायक नियंत्रण डिवाइस और मशीन बॉडी इत्यादि (जैसा कि दिखाया गया है) चित्र 1-1).
चित्र 1-1 सीएनसी मशीन टूल्स की संरचना
चित्र 1-1 में धराशायी बॉक्स को सामूहिक रूप से सीएनसी प्रणाली के रूप में जाना जाता है, जो मशीन टूल होस्ट के मशीनिंग नियंत्रण का एहसास करता है। वर्तमान में, अधिकांश सीएनसी सिस्टम कंप्यूटर संख्यात्मक नियंत्रण (सीएनसी) का उपयोग करते हैं। चित्र में इनपुट/आउटपुट डिवाइस, सीएनसी डिवाइस, सर्वो ड्राइव और फीडबैक डिवाइस से बना मशीन टूल सीएनसी सिस्टम ऊपर वर्णित किया गया है। नीचे, हम अन्य घटकों का संक्षेप में परिचय देंगे।
माप फीडबैक डिवाइस बंद-लूप (अर्ध बंद-लूप) सीएनसी मशीन टूल्स का पता लगाने वाला लिंक है। इसका कार्य आधुनिक माप घटकों जैसे पल्स एनकोडर, रोटरी ट्रांसफार्मर, इंडक्टोसिन, झंझरी, चुंबकीय शासक और लेजर मापने वाले उपकरणों के माध्यम से निष्पादन घटकों (जैसे उपकरण धारक, आदि) या कार्यक्षेत्र की वास्तविक विस्थापन गति और विस्थापन का पता लगाना है। और सर्वो ड्राइव डिवाइस या सीएनसी डिवाइस पर प्रतिक्रिया दें, और गति तंत्र की सटीकता में सुधार के लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए फ़ीड गति या एक्चुएटर की गति त्रुटि की भरपाई करें। डिटेक्शन उपकरणों की स्थापना और डिटेक्शन सिग्नल फीडबैक की स्थिति सीएनसी प्रणाली के संरचनात्मक रूप पर निर्भर करती है। सर्वो अंतर्निर्मित पल्स एनकोडर, गति मापने वाली मशीनें और रैखिक झंझरी आमतौर पर पहचान घटक का उपयोग किया जाता है।
उन्नत सर्वो प्रणालियों में डिजिटल सर्वो ड्राइव तकनीक (जिसे डिजिटल सर्वो कहा जाता है) के उपयोग के कारण, सर्वो ड्राइव और सीएनसी उपकरण आम तौर पर एक बस के माध्यम से जुड़े होते हैं; ज्यादातर मामलों में, फीडबैक सिग्नल सर्वो ड्राइव से जुड़े होते हैं और बस के माध्यम से सीएनसी उपकरणों तक प्रेषित होते हैं। केवल कुछ अवसरों पर या एनालॉग नियंत्रित सर्वो ड्राइव (आमतौर पर एनालॉग सर्वो के रूप में जाना जाता है) का उपयोग करते समय, फीडबैक डिवाइस को सीधे सीएनसी डिवाइस से कनेक्ट करने की आवश्यकता होती है।
सहायक नियंत्रण तंत्र और फ़ीड ट्रांसमिशन तंत्र नियंत्रण घटक हैं जो सीएनसी डिवाइस और मशीन टूल के यांत्रिक और हाइड्रोलिक घटकों के बीच स्थित होते हैं। इसका मुख्य कार्य सीएनसी डिवाइस द्वारा स्पिंडल स्पीड, स्टीयरिंग और स्टार्ट स्टॉप कमांड आउटपुट प्राप्त करना है; उपकरण चयन विनिमय; शीतलन और स्नेहन उपकरणों के लिए स्टार्ट स्टॉप निर्देश; वर्कपीस और मशीन टूल घटकों के वर्कटेबल रोटेशन को ढीला करने और क्लैंप करने के लिए सहायक कमांड सिग्नल, साथ ही मशीन टूल पर डिटेक्शन स्विच की स्थिति सिग्नल, संबंधित निष्पादन घटकों को चलाने के लिए आवश्यक संकलन, तार्किक निर्णय और पावर प्रवर्धन द्वारा सीधे संचालित होते हैं। , निर्देशों में निर्दिष्ट कार्यों को पूरा करने के लिए मशीन उपकरण यांत्रिक घटकों, हाइड्रोलिक और वायवीय सहायक उपकरणों को चलाना। इसे आमतौर पर पीएलसी और मजबूत बिजली द्वारा नियंत्रित किया जाता है

सहायक नियंत्रण तंत्र और फ़ीड ट्रांसमिशन तंत्र नियंत्रण घटक हैं जो सीएनसी डिवाइस और मशीन टूल के यांत्रिक और हाइड्रोलिक घटकों के बीच स्थित होते हैं। इसका मुख्य कार्य सीएनसी डिवाइस द्वारा स्पिंडल स्पीड, स्टीयरिंग और स्टार्ट स्टॉप कमांड आउटपुट प्राप्त करना है; उपकरण चयन विनिमय; शीतलन और स्नेहन उपकरणों के लिए स्टार्ट स्टॉप निर्देश; वर्कपीस और मशीन टूल घटकों के वर्कटेबल रोटेशन को ढीला करने और क्लैंप करने के लिए सहायक कमांड सिग्नल, साथ ही मशीन टूल पर डिटेक्शन स्विच की स्थिति सिग्नल, संबंधित निष्पादन घटकों को चलाने के लिए आवश्यक संकलन, तार्किक निर्णय और पावर प्रवर्धन द्वारा सीधे संचालित होते हैं। , निर्देशों में निर्दिष्ट कार्यों को पूरा करने के लिए मशीन उपकरण यांत्रिक घटकों, हाइड्रोलिक और वायवीय सहायक उपकरणों को चलाना। यह आमतौर पर पीएलसी और हाई-वोल्टेज नियंत्रण सर्किट से बना होता है, और पीएलसी को संरचना में सीएनसी (अंतर्निहित पीएलसी) या अपेक्षाकृत स्वतंत्र (बाहरी पीएलसी) के साथ एकीकृत किया जा सकता है।
मशीन टूल बॉडी एक सीएनसी मशीन टूल का यांत्रिक संरचनात्मक घटक है, जो मुख्य ट्रांसमिशन सिस्टम, फीड ट्रांसमिशन सिस्टम, बिस्तर, वर्कटेबल, सहायक गति उपकरण, हाइड्रोलिक वायवीय प्रणाली, स्नेहन प्रणाली, शीतलन उपकरण, चिप हटाने से भी बना है। सुरक्षा प्रणाली, और अन्य भाग। लेकिन सीएनसी की आवश्यकताओं को पूरा करने और मशीन टूल के प्रदर्शन का पूरी तरह से उपयोग करने के लिए, इसमें समग्र लेआउट, उपस्थिति, ट्रांसमिशन सिस्टम संरचना, टूल सिस्टम और परिचालन प्रदर्शन में महत्वपूर्ण बदलाव हुए हैं। मशीन टूल के यांत्रिक घटकों में बिस्तर, बॉक्स, कॉलम, गाइड रेल, कार्यक्षेत्र, स्पिंडल, फ़ीड तंत्र, टूल स्विच तंत्र आदि शामिल हैं।
सीएनसी मशीनिंग के सिद्धांत
पारंपरिक धातु काटने वाली मशीन टूल्स पर, भागों की मशीनिंग करते समय, ऑपरेटरों को ड्राइंग की आवश्यकताओं के अनुसार उपकरण की गति प्रक्षेपवक्र और गति के मापदंडों को लगातार बदलने की आवश्यकता होती है, ताकि उपकरण वर्कपीस को काट सके और अंततः योग्य भागों का उत्पादन कर सके।
सीएनसी मशीन टूल्स की मशीनिंग अनिवार्य रूप से विभेदन के सिद्धांत को लागू करती है। कार्य सिद्धांत और प्रक्रिया को संक्षेप में निम्नानुसार वर्णित किया जा सकता है
संख्यात्मक नियंत्रण उपकरण मशीन टूल के संबंधित समन्वय अक्ष के अनुसार मशीनिंग कार्यक्रम की आवश्यकताओं के अनुसार न्यूनतम गति राशि (पल्स समतुल्य) (△ X, △ Y चित्र 1-2 में), और प्रत्येक समन्वय अक्ष पर स्थानांतरित होने के लिए आवश्यक दालों की संख्या की गणना करता है।
सीएनसी डिवाइस के इंटरपोलेशन सॉफ्टवेयर या इंटरपोलेशन एल्गोरिदम का उपयोग "न्यूनतम आंदोलन इकाई" की इकाइयों में एक समतुल्य रेखा के साथ आवश्यक प्रक्षेपवक्र को फिट करने और सैद्धांतिक प्रक्षेपवक्र के निकटतम फिटिंग लाइन को खोजने के लिए किया जाता है।
③ सीएनसी डिवाइस लगातार फिट लाइन के प्रक्षेपवक्र के आधार पर संबंधित समन्वय अक्ष को फ़ीड पल्स आवंटित करता है, और सर्वो ड्राइव के माध्यम से निर्दिष्ट पल्स के अनुसार चलने के लिए मशीन समन्वय अक्ष को चलाता है।
ऊपर से, यह देखा जा सकता है कि सबसे पहले, जब तक सीएनसी मशीन टूल की न्यूनतम गति (पल्स समतुल्य) काफी छोटी है, तब तक उपयोग की जाने वाली फिटिंग लाइन सैद्धांतिक वक्र को प्रभावी ढंग से बदल सकती है। दूसरे, जब तक समन्वय अक्ष की पल्स वितरण विधि बदली जाती है, फिट लाइन का आकार बदला जा सकता है, जिससे मशीनिंग प्रक्षेपवक्र को बदलने का लक्ष्य प्राप्त किया जा सकता है। तीसरा, जब तक निर्दिष्ट पल्स की आवृत्ति बदली जाती है, समन्वय अक्ष (उपकरण) की गति गति को बदला जा सकता है। यह सीएनसी मशीन टूल्स में टूल मूवमेंट प्रक्षेपवक्र को नियंत्रित करने के मूल लक्ष्य को प्राप्त करता है।
किसी दिए गए गणितीय फ़ंक्शन के आधार पर, डेटा बिंदुओं के घनत्व के माध्यम से एक आदर्श प्रक्षेपवक्र (समोच्च) में ज्ञात बिंदुओं के बीच कुछ मध्यवर्ती बिंदुओं को निर्धारित करने की विधि को इंटरपोलेशन कहा जाता है। समन्वय अक्षों की वह संख्या जो एक साथ प्रक्षेप में भाग ले सकती है, लिंकेज अक्षों की संख्या कहलाती है। जाहिर है, सीएनसी मशीन टूल में जितने अधिक लिंकेज अक्ष होंगे, मशीनिंग रूपरेखा में उसका प्रदर्शन उतना ही मजबूत होगा। इसलिए, सीएनसी मशीन टूल्स के प्रदर्शन को मापने के लिए लिंकेज अक्षों की संख्या एक महत्वपूर्ण तकनीकी संकेतक है।