ปฏิวัติระบบควบคุมเครื่องจักรกลซีเอ็นซี สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ต้องการความแม่นยำสูง

ความโดดเด่นของนวัตกรรมด้านระบบควบคุมเครื่องจักรซีเอ็นซี CNC ในปัจจุบันที่ผู้ผลิตล้วนมีเป้าหมายในการสร้างสรรค์ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพสูง ดังเช่น Siemens Sinumerik ที่มีระบบการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่มีความเร็วมากกว่า 100Mbps ผ่านระบบสื่อสารที่เรียกว่า Drive Cliq เพื่อการคำนวณตำแหน่งการเคลื่อนที่ที่รวดเร็วขึ้น ในขณะที่ HEIDENHAIN TNC 640 ก็เป็นนวัตกรรมที่เหมาะเป็นพิเศษสำหรับการกัด การกลึง การตัดเฉือนความเร็วสูง และการตัดเฉือน 5 แกน พร้อมทั้งรองรับการทำงานกับเครื่องจักรซีเอ็นซี CNC ที่มีจำนวนแกนสูงสุด 18 แกน ด้วยความก้าวหน้าของแต่ละเทคโนโลยีล้วนนำไปสู่การผลิตชิ้นงานที่มีความแม่นยำสูงด้วยกันทั้งสิ้น

ด้วยความเจริญก้าวหน้าทางเทคโนโลยี  ทำไห้งานด้านการผลิตชิ้นส่วนต้องการความแม่นยำที่สูงขึ้น  ไม่ใช่เฉพาะแค่ความถูกต้อง แม่นยำสูงเพียงอย่างเดียว แต่ต้องรวมถึงผิวงานที่ออกมาเรียบสวยงามด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการขึ้นรูปชิ้นงานที่มีรูปทรงซับซ้อนบนเครื่องจักรซีเอ็นซี CNC ระบบความคุมการประมวลผลจึงมีส่วนสำคัญที่จะช่วยปฏิวัติเครื่องจักรซีเอ็นซี CNCให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นได้

ระบบสื่อสารแบบดิจิตอล – ในปัจจุบันระบบควบคุมเครื่องจักรซีเอ็นซี CNC ทั้งระบบเซอร์โวไดรฟ์, เซอร์โวมอเตอร์ ล้วนต้องการการสื่อสารแลกเปลี่ยนข้อมูลจำนวนมากด้วยความเร็วสูงแบบดิจิตอล ผ่านระบบสื่อสารแบบดิจิตอลบัส ตัวอย่างเช่น Siemens Sinumerik มีระบบการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่มีความเร็วมากกว่า 100Mbps ผ่านระบบสื่อสารที่เรียกว่า Drive Cliq เพื่อการคำนวณตำแหน่งการเคลื่อนที่ที่รวดเร็วขึ้น เป็นต้น

การทำงานที่สัมพันธ์กันแบบนาโนเทคโนโลยี – ด้วยระบบโปรเซสเซอร์ล้ำสมัย ที่มาพร้อมกับสถาปัตยกรรมด้านซอฟต์แวร์ความละเอียดสูงถึง 80-bit NANOFP (80-bit floating-point precision) ทำให้ระบบควบคุมมีความแม่นยำสูงถึง 1 ใน 10 ไมครอน (0.01 µm) ทำให้ความละเอียดของเครื่องจักรซีเอ็นซี CNC ได้ไม่ถูกจำกัดด้วยระบบควบคุมทางไฟฟ้า แต่ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ด้านเครื่องจักรซีเอ็นซี CNC แทน

อัลกอริทึมที่มีความแม่นยำ – ความแม่นยำ สามารถกำหนดได้ตามฟังก์ชั่นการใช้งานที่หลากหลายของระบบควบคุม ซึ่งมีความยืดหยุ่นสูง เหมาะกับงานทั่วไปจนถึงงานที่มีความซับซ้อน ซึ่งสามารถเลือกใช้งานได้ตามความเหมาะสม ยกตัวอย่างฟังก์ชั่นที่มีให้เลือกใช้งานของ Sinumerik controller เช่น

–           การชดเชยความผิดพลาดของตำแหน่งการเครื่องที่, อุณหภูมิ, แรงเสียดทาน เป็นต้น

–           การชดเชยไดนามิคโหลด ของโต๊ะเซ็ตงานแบบหมุน

–           การชดเชยระยะตกของเครื่องจักรซีเอ็นซี CNC แบบรางเลื่อนขนาดใหญ่ เช่น เครื่องเจาะ

–           สามารถปรับแต่งฟังก์ชั่น ผ่านระบบ SINUMERIK MDynamics เพื่องานที่ต้องการความเร็วและความละเอียดสูงในอุตสาหกรรมการผลิตแม่พิมพ์ ซึ่งสามารถใช้งานได้ง่าย

–           เพิ่มประสิทธิภาพการใช้งาน CAM output ให้เหมาะสมกับระบบควบคุมเครื่องจักรซีเอ็นซี CNC ผ่านฟังก์ชั่นการใช้งานที่เรียกว่า Top Surface ซึ่งจะช่วยเพิ่มคุณภาพในการกัดขึ้นรูปให้ผิวชิ้นงานที่มีความซับซ้อนให้มีความเรียบ สวยงาม เหมาะสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ อากาศยานหรือภาคการผลิต ที่มีการกัดขึ้นรูปงานที่เน้นทั้งด้านคุณภาพผิวชิ้นงาน ความแม่นยำของชิ้นงาน และคุณภาพทางการผลิต เป็นต้น

TNC 640 Contouring Control for Machining Centers and Milling-Turning Machines

กว่า 35 ปีที่ชุดควบคุม TNC จาก HEIDENHAIN ได้พิสูจน์แล้วถึงประสิทธิภาพการทำงาน ทั้งกับเครื่องกัด เครื่องเจาะ เครื่องคว้าน รวมทั้ง เครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ ตลอดระยะเวลาที่ผ่านมา ตัวควบคุม TNC ได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง โดยเน้นความสำคัญไปที่ความต้องการของผู้ควบคุมเครื่องจักรซีเอ็นซี CNC เป็นอันดับแรกเสมอ

ระบบมัลติทัช

ระบบควมคุม TNC 640 มีให้เลือกทั้งรุ่นปกติแบบจอแสดงผลและคีย์บอร์ด รวมไปถึงรุ่นจอทัชสกรีนและคีย์บอร์ด ไม่ว่าจะเป็นการซูมด้วยสองนิ้ว การหมุน หรือการเลื่อนหน้าจอ คุณก็สามารถใช้งาน ระบบควบคุม TNC 640 ได้อย่างรวดเร็วและสะดวกเพียงปลายนิ้วสัมผัส

รูปแบบการเขียนโค้ดที่เหมาะกับโรงงาน

คุณสามารถเขียนโค้ดการทำงานสำหรับงานกัดและงานเจาะทั่วไป (และงานกลึงในกรณีที่ใช้รุ่น TNC 640) ได้ด้วยตนเองที่เครื่องจักรซีเอ็นซี CNC โดยใช้การโต้ตอบแบบถามตอบในภาษาปกติที่อ่านได้( Klartext) ซึ่งเป็นภาษาในการเขียนโค้ดจากไฮเดนฮานที่ออกแบบ ให้สะดวกสำหรับการใช้งานในโรงงานโดยเฉพาะระบบควบคุม TNC 640 มีระบบช่วยเหลือที่มีประสิทธิภาพผ่านทางข้อความและคำถามที่เข้าใจได้ง่าย ภาพกราฟิกที่ชัดเจน รวมทั้งยังรองรับงานกลึงด้วยเช่นกัน

ไม่ว่าจะเป็นการทำงานปกติทั่วไปหรือแม้แต่งานที่มีความซับซ้อน ก็สามารถทำได้ทันทีที่ต้องการ ด้วยไซเคิลโปรแกรมสำหรับการตัดเฉือนและการแปลงพิกัดตำแหน่งที่มีให้เลือกมากมาย

ใช้งานง่าย

สำหรับงานที่ไม่ซับซ้อน เช่น การกัดปาดหน้าหรือการกลึงปาด คุณไม่จำเป็นต้องเขียนโค้ดลงในระบบควบคุม TNC 640 โดยคุณสามารถที่จะใช้ระบบควบคุมเครื่องจักรซีเอ็นซี CNC ได้ด้วยตนเอง โดยการกดปุ่มเลื่อนแกน หรือใช้ปุ่มหมุนปรับแบบอิเล็กทรอนิกส์สำหรับงานที่ต้องการความประณีตสูง

การเขียนโค้ดแบบออฟไลน์

ระบบควบคุม TNC 640 รองรับการเขียนโค้ดจากสถานที่อื่นด้วยเช่นกัน โดยมีระบบเชื่อมต่อผ่านอินเทอร์เน็ตที่ช่วยให้สามารถส่งข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว แม้จะเป็นโค้ดที่ยาวมาก

ใช้งานได้อย่างครอบคลุมระบบควบคุม TNC 640 เหมาะเป็นพิเศษสำหรับการกัด การกลึง การตัดเฉือนความเร็วสูง (HSC) และการตัดเฉือน 5 แกน พร้อมทั้งรองรับการทำงานกับเครื่องจักรซีเอ็นซี CNC ที่มีจำนวนแกนสูงสุด 18 แกน ตัวระบบควบคุม TNC 640 เหมาะเป็นพิเศษสำหรับรูปแบบการทำงาน ทั้งเครื่องกัด-กลึง เครื่องกัดอเนกประสงค์ การกัดความเร็วสูง การกัดคว้าน การตัดเฉือนห้าแกนด้วยหัวเครื่องจักรซีเอ็นซี CNC แบบหมุนได้และโต๊ะหมุน เครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ และระบบตัดเฉือนอัตโนมัติ

Article by: HEIDENHAIN (Thailand) Ltd. & MEGATech

            Due to the outstanding innovations in CNC control system at the moment, many manufacturers aim to create high quality products, for example, Siemens Sinumerik has got data exchange system with speed of over 100Mbps through communication system called Drive Cliq in order to calculate the moving positions faster. Similarly, HEIDENHAIN TNC 640 is an innovation specially designed for milling, lathing and cutting with high speed. It has 5 axes for cutting and is suitable for machines with up to 18 axes. Because of advances in technology in each area, manufacturing a workpiece has become highly precise.

Advance in technology demands parts to be machined with greater precision which not only means accuracy but also includes surface finish. With more complex shapes being machined on CNC machines, controllers have become really revolutionized.

Digital System – Now the whole control system – CNC, servo drives and motors form a combined digital system transferring lot of data between them on high speed digital bus. For example a Siemens Sinumerik system communicates over a 100Mbps Drive Cliq bus. This allows computation of position values faster.

Nano Interpolation – Modern processor technology and software architecture are based on 80-bit NANO^FPprecision (80-bit floating-point precision). Using this technology, precision values in the region of one tenth of a micrometer (µm) can be achieved. The degree of precision which can be achieved in practice is therefore not limited by the control, but is instead defined by the capabilities of the mechanical components.

Precision Algorithms – Precision is achieved by a variety of functions in a control system. This makes the achievement flexible and sometimes complex. Using these on machines in programming is important to achieve precision. For example a Sinumerik controller has typically the following

– Compensation for machine errors, temperature, friction etc.

– Active compensation for dynamics of machines with variable loads like part on rotary table

–  Nodding compensation for large gantry machines, boring machines

– Completely optimized functions using SINUMERIK MDynamics for high speed precision machining in die/mould industries. Here complexity of functions is turned into simplicity of programming and usage.

–  Optimization of CAM output to suit the CNC control using feature like Top Surface. This enables high surface quality on complex freeform surfaces during milling. This is particularly advantageous in the production of geometrically complex molded parts in the automotive, aircraft or power generation sectors, which make exacting demands of the milling process in terms of surface quality, dimensional accuracy and production efficiency

TNC 640 Contouring Control for Machining Centers and Milling-Turning Machines

For more than 35 years, TNC controls from HEIDENHAIN have been proving themselves in daily use on milling, drilling and boring machines, as well as machining centers. During this period the controls have been continuously developed with the needs of the machine operator always placed foremost.

Multi-touch operation

The TNC 640 is available in the conventional version with screen and keyboard as well as with touch screen and keyboard. Whether zooming with two fingers, rotating or moving, you operate the TNC 640 quickly and easily by fingertip.

Shop-oriented programming

You program conventional milling and drilling operations, and with the TNC 640 also turning operations, yourself at the machine, in a Klartext plain-language dialog—the workshop-oriented programming language from HEIDENHAIN. The TNC 640 provides you with optimum support with practical prompts, questions and expressive graphical aids—for turning operations, too.

Standard operations and even complex applications are on call as a large variety of real-world machining cycles or coordinate transformations.

Easy to operate

For simple work, such as face milling or face turning, you need not write a program on the TNC 640. It is just as easy to operate the machine manually by pressing the axis keys or—for maximum sensitivity—using the electronic handwheel.

Offline program creation

The TNC 640 can be programmed remotely just as well. Its Ethernet interface guarantees very short transfer times, even of long programs.

Universally applicable The TNC 640 is particularly well suited for milling, turning, HSC, and 5-axis machining on machines with up to 18 axes. The TNC 640 is especially attractive for the following areas of application: Milling-turning machines, Universal milling machine, High-speed milling, Boring mill, Five-axis machining with swivel head and rotary table and Machining centers and automated machining

　　　　移動位置を高速計算するためのDrive Cliqと呼ばれる通信システムによって１００Mbps以上の高速情報交換システムを持つSiemens Sinumerikなど、各生産者が高品質製品を目標とする現代においてCNC機械制御システムの技術革新が際立っています。HEIDENHAIN TNC 640は固定、ターニング加工、高速加工、5軸加工などに最適な技術革新であり、１８軸加工の機械にも対応可能です。これらの技術進歩により高精度製品の生産が可能となっています。

デジタルシステム – 現在、CNC、サーボドライブ、およびモーター全体の制御システムは、高速デジタルバス上で多数のデータを転送する複合デジタルシステムを形成します。例えば、Siemens Sinumerikのシステムは100MbpsのDrive Cliqバスを介して通信します。これにより、位置の値の計算がより速くなります。

ナノ補間 – 最新のプロセッサ技術とソフトウェア構造は、80ビットのNANOFPprecision（80ビット浮動小数点精度）に基づいています。この技術を使用すると、10分の1マイクロメートル（μm）の領域の精度値を達成することができます。したがって、実際に達成できる精度の程度は、制御によって制限されず、代わりに機械的構成要素の能力によって規定されます。

高精度アルゴリズム – 制御システム内のさまざまな機能によって高精度が達成されます。これは達成することを柔軟にし、時には複雑にします。プログラミングでこれらの機械を使用することは、精度を達成するために重要です。例えば、Sinumerikのコントローラは、典型的には以下を有します。

• 機械誤差、温度、摩擦などの補償
•  ロータリーテーブルのような可変荷重を持つ機械のダイナミクスに対する積極的な補償
•  大型ガントリー機械、ボーリング機械のノッディング補償
•  金型産業における高速精密加工のためにSINUMERIK MDynamicsを使用して完全に最適化された機能。ここでは、機能の複雑さはプログラミングと使用の単純さに変わります。
• トップサーフェスなどの機能を使用してCNC制御に合わせてCAM出力を最適化。これにより、フライス加工中に複雑なフリーフォーム表面で高い表面品質が得られます。これは、自動車、航空機または発電分野における幾何学的に複雑な成形部品の製造において特に有利であり、表面品質、寸法精度および生産効率の観点から粉砕プロセスの厳しい要求に応えます。

フライス盤およびフライス旋盤用ＴＮＣ６４０輪郭制御

35年以上にわたり、ハイデンハインのTNCコントロールは、フライス盤、穴あけ機、ボーリング機、そしてマシニングセンタで毎日使用されています。この間、制御装置は常に最優先の機械オペレータのニーズに合わせて開発されてきました。

マルチタッチ操作

ＴＮＣ６４０は、スクリーンとキーボード、およびタッチスクリーンとキーボードを備えた従来のバージョンで入手可能です。2本の指でズーム、回転、移動するに関わらず、ＴＮＣ６４０を素早く簡単に指先で操作できます。

ショップ指向のプログラミング

従来のフライス加工と穴あけ作業をプログラムし、ＴＮＣ６４０も機械を使用して自分自身で旋盤加工を行い、ハイライトハインのワークショップ向けプログラミング言語であるKlartextプレーン言語ダイアログでプログラムします。ＴＮＣ６４０は実用的なプロンプト、質問そして表現力豊かなグラフィック補助で最適なサポートを提供します。

標準操作や複雑なアプリケーションでさえも、実世界のさまざまな加工サイクルや座標変換として待機しています。

操作が簡単

正面フライス加工や正面旋削加工などの簡単な作業の場合は、ＴＮＣ６４０にプログラムを書く必要はありません。軸キーを押すか、最大の感度を得るために電子ハンドホイールを使用して手動で機械を操作するのと同じくらい簡単です。

オフラインプログラム作成

ＴＮＣ６４０は、同様に遠隔的にプログラムすることができます。そのイーサネットインタフェースは、たとえ長いプログラムであっても非常に短い転送時間を保証します。

一般的に適用可能 ＴＮＣ６４０は、最大18軸の機械でのフライス加工、旋削加工、HSC加工、5軸加工に特に適しています。