Anzahl Durchsuchen:2 Autor:Site Editor veröffentlichen Zeit: 2021-09-27 Herkunft:Powered
Die Anwendung von CNC-Präzisionsbearbeitungstechnologie hat insbesondere in den letzten Jahren einen qualitativen Wandel in der traditionellen Fertigungsindustrie herbeigeführt.Die Entwicklung der Mikroelektronik- und Computertechnologie hat der numerischen Steuerungstechnologie neue Dynamik verliehen.Numerische Steuerungstechnik und numerische Steuerungsgeräte sind in verschiedenen Ländern wichtige Grundlagen der industriellen Modernisierung.
CNC-Werkzeugmaschinen sind die Standardausrüstung der modernen Fertigung.CNC-Präzisionsbearbeitungsgeräte sind ein wichtiges Symbol, das das technologische Niveau moderner Werkzeugmaschinen und das technologische Niveau des modernen Maschinenbaus widerspiegelt.Es handelt sich um ein strategisches Material im Zusammenhang mit der Volkswirtschaft, dem Lebensunterhalt der Menschen und dem hochmodernen Aufbau der Landesverteidigung.Daher haben alle Industrieländer der Welt große Maßnahmen ergriffen, um ihre eigene CNC-Technologie und -Industrie zu entwickeln.
CNC ist die Abkürzung für Computer Numberical Control im Englischen und bedeutet „Computerdatensteuerung“ oder einfach „numerische Steuerungsverarbeitung“.
CNC-Präzisionsbearbeitung ist eine fortschrittliche Verarbeitungstechnologie im heutigen Maschinenbau und eine automatisierte Verarbeitungsmethode mit hoher Effizienz, hoher Präzision und hoher Flexibilität.Dabei wird das NC-Programm des zu bearbeitenden Werkstücks in die Werkzeugmaschine eingegeben, und die Werkzeugmaschine verarbeitet das Werkstück automatisch entsprechend den Wünschen der Menschen unter der Kontrolle dieser Daten, um wunderbare Produkte herzustellen.
Die CNC-Präzisionsbearbeitungstechnologie kann die komplexen, präzisen, kleinen Chargen- und veränderlichen Verarbeitungsprobleme wie Formen effektiv lösen und die Anforderungen der modernen Produktion vollständig erfüllen.Die energische Weiterentwicklung der CNC-Präzisionsbearbeitungstechnologie ist für mein Land zu einem wichtigen Weg geworden, die wirtschaftliche Entwicklung zu beschleunigen und die Fähigkeit zur unabhängigen Innovation zu verbessern.Gegenwärtig wird der Einsatz von CNC-Werkzeugmaschinen in unserem Land immer häufiger eingesetzt, und die Beherrschung der CNC-Werkzeugmaschinenprogrammierung ist eine wichtige Möglichkeit, ihre Funktionen voll auszuschöpfen.
CNC-Werkzeugmaschinen sind typische Produkte der Mechatronik.Es integriert viele fortschrittliche Technologien wie Mikroelektronik, Computertechnologie, Messtechnik, Sensorik, automatische Steuerungstechnik und Technologie der künstlichen Intelligenz und ist eng mit der mechanischen Verarbeitungstechnik integriert.Eine Generation von Maschinenbautechnologie und -ausrüstung.
CNC-Werkzeugmaschinen sind automatisierte Geräte, die Werkzeugmaschinen, Computer, Motoren sowie Widerstands-, Bewegungssteuerungs- und Erkennungstechnologien integrieren.Der Grundaufbau von CNC-Werkzeugmaschinen umfasst Steuermedium, CNC-Gerät, Servosystem, Rückkopplungsgerät und Werkzeugmaschinenkörper, wie in der Abbildung dargestellt
1. Kontrollmedium
Das Steuermedium ist das Medium, das die Positionsinformationen aller für die CNC-Bearbeitung erforderlichen Aktionswerkzeuge relativ zum Werkstück speichert.Es zeichnet das Bearbeitungsprogramm des Teils auf.Daher bezieht sich das Steuermedium auf den Informationsträger, der die Bearbeitungsinformationen des Teils an das CNC-Gerät überträgt.
Es gibt viele Formen von Steuermedien, die je nach Art der numerischen Steuergeräte variieren.Üblicherweise werden Lochstreifen, Lochkarten, Magnetbänder und Magnetplatten verwendet.Mit der Entwicklung der numerischen Steuerungstechnologie werden Lochstreifen und Lochkarten tendenziell eliminiert und die Verwendung von CAD/CAM-Software zur Programmierung im Computer und dann zur Kommunikation über den Computer mit dem numerischen Steuerungssystem, der Methode der direkten Übertragung, erfolgt Das Programm und die Daten für numerische Steuergeräte werden immer häufiger verwendet.
2. Numerisches Steuergerät
Das numerische Steuergerät ist der Kern der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine und wird als „Zentralsystem“ bezeichnet.Moderne CNC-Werkzeugmaschinen verwenden eine numerische CNC-Steuerung.Das numerische Steuergerät umfasst ein Eingabegerät, eine Zentraleinheit (CPU) und ein Ausgabegerät.Das numerische Steuergerät kann die Informationseingabe, Speicherung, Konvertierung und Interpolation durchführen und verschiedene Steuerfunktionen realisieren.
3. Servosystem
Das Servosystem ist eine Antriebskomponente, die Anweisungen von der numerischen Steuerung erhält und die Aktuatoren der Werkzeugmaschine in Bewegung setzt.Einschließlich Spindelantriebseinheit, Vorschubantriebseinheit, Spindelmotor und Vorschubmotor usw.
Während der Arbeit akzeptiert das Servosystem die Befehlsinformationen des CNC-Systems und vergleicht sie entsprechend den Anforderungen der Befehlsinformationen mit den Positions- und Geschwindigkeitsrückmeldungssignalen, treibt die beweglichen Teile der Werkzeugmaschine an oder führt die Aktionen der Teile aus und bearbeitet die Teile, die den Anforderungen der Zeichnungen entsprechen.
4. Feedback-Gerät
Das Rückmeldegerät besteht aus Messelementen und entsprechenden Schaltkreisen.Seine Funktion besteht darin, Geschwindigkeit und Verschiebung zu erfassen und die Informationen rückzukoppeln, um eine Regelung mit geschlossenem Regelkreis zu bilden.Einige CNC-Werkzeugmaschinen mit geringen Präzisionsanforderungen ohne Rückkopplungsgeräte werden als Open-Loop-Systeme bezeichnet.
5. Werkzeugmaschinenkörper
Der Hauptkörper der Werkzeugmaschine ist die Einheit der CNC-Werkzeugmaschine und der mechanische Teil, der den eigentlichen Schneidprozess abschließt.Es umfasst das Bett, die Basis, den Arbeitstisch, den Sattel, die Spindel usw.
Die CNC-Präzisionsbearbeitungstechnologie folgt auch den Gesetzen der Bearbeitung und des Schneidens, die in etwa dem Bearbeitungsprozess gewöhnlicher Werkzeugmaschinen entsprechen.Da es sich um eine automatisierte Verarbeitung handelt, bei der Computersteuerungstechnologie auf die mechanische Verarbeitung angewendet wird, zeichnet sie sich durch eine hohe Verarbeitungseffizienz und hohe Präzision aus.Die Verarbeitungstechnologie weist ihre eigenen Besonderheiten auf, der Prozess ist komplizierter und die Anordnung der Arbeitsschritte ist detaillierter und gründlicher.
Die CNC-Präzisionsbearbeitungstechnologie umfasst die Auswahl von Werkzeugen, die Bestimmung von Schnittparametern und die Gestaltung von Prozesswegen für den Werkzeugweg.Die CNC-Bearbeitungstechnologie ist die Grundlage und der Kern der CNC-Programmierung.Nur mit vernünftiger Technologie können wir hocheffiziente und qualitativ hochwertige CNC-Programme erstellen.Die Kriterien zur Messung der Qualität eines CNC-Programms sind: kleinste Bearbeitungszeit, geringster Werkzeugverlust und beste Ergebnisse.
Die CNC-Präzisionsbearbeitung ist Teil des gesamten Bearbeitungsprozesses des Werkstücks, sogar eines Prozesses.Es muss mit anderen Vorder- und Rückseitenprozessen zusammenarbeiten, um schließlich die Montageanforderungen der gesamten Maschine oder Form zu erfüllen, damit qualifizierte Teile verarbeitet werden können.
Der CNC-Bearbeitungsprozess ist im Allgemeinen in Grobbearbeitung, mittleres und grobes Eckenräumen, Vorschlichten und Schlichten unterteilt.
Bei der numerischen Steuerungsprogrammierung handelt es sich um den gesamten Prozess von der Teilezeichnung bis zur Erstellung eines numerischen Steuerungsverarbeitungsprogramms.Seine Hauptaufgabe besteht darin, den Fräserpositionspunkt (kurz CL-Punkt) im Bearbeitungsdurchgang zu berechnen.Der Werkzeugpositionspunkt wird im Allgemeinen als Schnittpunkt der Werkzeugachse und der Werkzeugoberfläche verwendet, und bei der mehrachsigen Bearbeitung wird auch der Werkzeugachsenvektor angegeben.
Entsprechend den Anforderungen des Werkstückmusters und des Bearbeitungsprozesses steuert die CNC-Werkzeugmaschine den Bewegungsumfang, die Geschwindigkeit und die Reihenfolge der Aktionen, die Spindelgeschwindigkeit, die Spindeldrehrichtung, die Werkzeugkopfklemmung, das Lösen und Kühlen des Werkzeugkopfs der verwendeten Werkzeuge und vieles mehr Komponenten zum Betrieb.Die vorgeschriebene numerische Steuercodeform wird in einer Programmliste zusammengestellt und in den Spezialrechner der Werkzeugmaschine eingegeben.
Anschließend führt das numerische Steuerungssystem eine Kompilierung, Berechnung und logische Verarbeitung gemäß den Eingabeanweisungen durch, gibt verschiedene Signale und Anweisungen aus und steuert jedes Teil, um verschiedene Werkstücke unterschiedlicher Form gemäß der vorgeschriebenen Verschiebung und aufeinanderfolgenden Aktionen zu bearbeiten.Daher hat die Programmierung des Programms einen großen Einfluss auf die Effektivität von CNC-Werkzeugmaschinen.
Die CNC-Werkzeugmaschine muss die Befehlscodes, die verschiedene Funktionen repräsentieren, in Form eines Programms in das CNC-Gerät eingeben, und das CNC-Gerät führt eine arithmetische Verarbeitung durch und sendet dann Impulssignale aus, um den Betrieb der verschiedenen beweglichen Teile der CNC-Maschine zu steuern Werkzeug, um den Schneidvorgang der Teile abzuschließen.
Derzeit gibt es zwei Standards für CNC-Programme: ISO der International Organization for Standardization und EIA der American Electronics Industry Association.Mein Land übernimmt den ISO-Code.
Mit der Weiterentwicklung der Technologie wird bei der 3D-CNC-Programmierung im Allgemeinen selten eine manuelle Programmierung verwendet, sondern kommerzielle CAD/CAM-Software.
CAD/CAM ist der Kern eines computergestützten Programmiersystems.Zu seinen Hauptfunktionen gehören die Dateneingabe/-ausgabe, die Berechnung und Bearbeitung von Bearbeitungsverläufen, die Einstellung von Prozessparametern, die Bearbeitungssimulation, die Nachbearbeitung numerischer Steuerungsprogramme und die Datenverwaltung.
Derzeit gehören zu den Softwareprogrammen mit leistungsstarker CNC-Programmierfunktion, die bei Benutzern in China beliebt sind, Mastercam, UG, Cimatron, PowerMILL, CAXA usw. Die Prinzipien der NC-Programmierung, Grafikverarbeitungsmethoden und Verarbeitungsmethoden sind für jede Software ähnlich, aber jedes hat seine eigenen Eigenschaften.
1. Analysieren Sie die Teilezeichnung und verstehen Sie die allgemeine Situation des Werkstücks (geometrische Form, Werkstückmaterial, Prozessanforderungen usw.).
2. Bestimmen Sie die numerische Steuerungsverarbeitungstechnologie des Teils (Verarbeitungsinhalt, Verarbeitungsroute).
3. Führen Sie die erforderlichen numerischen Berechnungen durch (Berechnung der Basispunkt- und Knotenkoordinaten).
4. Schreiben Sie die Programmliste (verschiedene Werkzeugmaschinen sind unterschiedlich, befolgen Sie das Handbuch).
5. Programmüberprüfung (geben Sie das Programm in die Werkzeugmaschine ein und führen Sie eine grafische Simulation durch, um zu überprüfen, ob die Programmierung korrekt ist)
6. Bearbeiten Sie das Werkstück (eine gute Prozesskontrolle kann Zeit sparen und die Bearbeitungsqualität verbessern)
7. Werkstückannahme und Qualitätsfehleranalyse (Prüfen Sie das Werkstück und geben Sie es an das nächste weiter. Wenn es fehlschlägt, ermitteln Sie die Fehlerursache und die Korrekturmethode durch Qualitätsanalyse).
1. Beschleunigen Sie
Mit der rasanten Entwicklung von Branchen wie Automobil, Landesverteidigung, Luft- und Raumfahrt sowie der Anwendung neuer Materialien wie Aluminiumlegierungen werden die Anforderungen an die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von CNC-Werkzeugmaschinen immer höher.
A.Spindelgeschwindigkeit: Die Werkzeugmaschine verfügt über eine elektrische Spindel (eingebauter Spindelmotor) und die maximale Spindelgeschwindigkeit beträgt bis zu 200.000 U/min;
B.Vorschubgeschwindigkeit: Bei einer Auflösung von 0,01 µm erreicht die maximale Vorschubgeschwindigkeit 240 m/min und es können komplexe Präzisionsbearbeitungen erzielt werden;
C.Arbeitsgeschwindigkeit: Die rasante Entwicklung von Mikroprozessoren gewährleistet die Entwicklung numerischer Steuerungssysteme in Richtung hoher Geschwindigkeit und hoher Präzision.Die Entwicklung von CPUs hat sich zu numerischen 32-Bit- und 64-Bit-Steuerungssystemen entwickelt, und die Frequenz wurde auf mehrere Hundert Megahertz und mehr Gigahertz erhöht..Aufgrund der stark verbesserten Berechnungsgeschwindigkeit kann eine Vorschubgeschwindigkeit von bis zu 24–240 m/min erreicht werden, wenn die Auflösung 0,1 µm und 0,01 µm beträgt;
D.Werkzeugwechselgeschwindigkeit: Derzeit liegt die Werkzeugwechselzeit ausländischer fortschrittlicher Bearbeitungszentren im Allgemeinen bei etwa 1 Sekunde, und der Höchstwert hat 0,5 Sekunden erreicht.Die deutsche Firma Chiron entwarf das Werkzeugmagazin in Korbform, mit der Spindel als Achse und den am Umfang angeordneten Werkzeugen.Die Werkzeug-zu-Werkzeug-Wechselzeit beträgt nur 0,9 s.
2. Hohe Präzision
Die Genauigkeitsanforderungen an CNC-Werkzeugmaschinen beschränken sich mittlerweile nicht mehr nur auf die statische geometrische Genauigkeit.Der Bewegungsgenauigkeit, der thermischen Verformung sowie der Vibrationsüberwachung und -kompensation von Werkzeugmaschinen wird immer mehr Aufmerksamkeit geschenkt.
A.Verbessern Sie die Steuerungsgenauigkeit des CNC-Systems: Verwenden Sie Hochgeschwindigkeitsinterpolationstechnologie, realisieren Sie einen kontinuierlichen Vorschub mit kleinen Programmsegmenten, verfeinern Sie die CNC-Steuereinheit und verwenden Sie ein hochauflösendes Positionserkennungsgerät, um die Positionserkennungsgenauigkeit zu verbessern, und das Positionsservosystem übernimmt die Vorwärtssteuerung Kontroll- und nichtlineare Kontrollmethoden;
B.Einführung der Fehlerkompensationstechnologie: Einführung der Spielkompensation, der Schraubensteigungsfehlerkompensation und der Werkzeugfehlerkompensationstechnologie, um den thermischen Verformungsfehler und den Platzfehler der Ausrüstung umfassend zu kompensieren.
C.Verwenden Sie einen Gitterdecoder, um die Genauigkeit der Bewegungsbahn des Bearbeitungszentrums zu überprüfen und zu verbessern: Sagen Sie die Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine durch Simulation voraus, um die Positionierungsgenauigkeit und Wiederholgenauigkeit der Werkzeugmaschine sicherzustellen, sodass ihre Leistung über einen langen Zeitraum stabil bleibt Zeit, und es kann mehrere Vorgänge unter verschiedenen Betriebsbedingungen durchführen.Art der Bearbeitungsaufgaben und zur Sicherstellung der Bearbeitungsqualität der Teile.
3. Komplexe Funktionen
Die Bedeutung der zusammengesetzten Werkzeugmaschine besteht darin, die Bearbeitung mehrerer Elemente vom Rohling bis zum fertigen Produkt auf einer Werkzeugmaschine so weit wie möglich zu realisieren oder abzuschließen.Aufgrund seiner strukturellen Eigenschaften kann es in zwei Typen unterteilt werden: Prozessverbindungstyp und Prozessverbindungstyp.
Das Bearbeitungszentrum kann verschiedene Prozesse wie Drehen, Fräsen, Bohren, Wälzfräsen, Schleifen, Laserwärmebehandlung usw. durchführen und die gesamte Bearbeitung komplexer Teile abschließen.Mit der kontinuierlichen Verbesserung der modernen Bearbeitungsanforderungen wird eine große Anzahl mehrachsiger CNC-Werkzeugmaschinen von großen Unternehmen zunehmend begrüßt.
4. Intelligente Steuerung
Mit der Entwicklung der Technologie der künstlichen Intelligenz wird der Intelligenzgrad von CNC-Werkzeugmaschinen ständig verbessert, um den Entwicklungsanforderungen an Fertigungsflexibilität und Fertigungsautomatisierung gerecht zu werden.Es kommt in folgenden Aspekten zum Ausdruck:
A.Adaptive Steuerungstechnik für die Verarbeitung;
B.Intelligente Optimierung und Auswahl von Verarbeitungsparametern;
C.Intelligente Fehlerselbstdiagnose- und Selbstreparaturtechnologie;
D.Intelligente Fehlerwiedergabe- und Fehlersimulationstechnologie;
e.Intelligentes AC-Servoantriebsgerät;
F.Intelligentes numerisches 4M-Steuerungssystem: Im Fertigungsprozess sind die vier Aspekte Messung, Modellierung, Verarbeitung und Maschinenbetrieb (dh 4M) in einem System integriert.
5. System öffnen
A.Offen für zukünftige Technologien: Da die Software- und Hardwareschnittstellen dem anerkannten Standardprotokoll folgen, können sie eine neue Generation allgemeiner Software und Hardware übernehmen, absorbieren und mit dieser kompatibel sein.
B.Offen für die besonderen Anforderungen der Benutzer: Produkte aktualisieren, Funktionen erweitern und verschiedene Kombinationen von Hardware- und Softwareprodukten bereitstellen, um spezielle Anwendungsanforderungen zu erfüllen;
C.Die Etablierung numerischer Steuerungsstandards: Standardisierte Programmiersprachen sind nicht nur für Benutzer bequem zu verwenden, sondern reduzieren auch den Arbeitsaufwand, der direkt mit der Betriebseffizienz zusammenhängt.
6. Parallelantrieb
Es kann mehrere Funktionen der Mehrkoordinaten-CNC-Bearbeitung, Montage und Messung realisieren und die Bearbeitung komplexer Spezialteile besser erfüllen.Parallele Werkzeugmaschinen gelten als „der bedeutendste Fortschritt in der Werkzeugmaschinenindustrie seit der Erfindung der CNC-Technologie“ und als „neues 21. Jahrhundert“.Eine Generation von CNC-Bearbeitungsgeräten.
7. Extrem (groß und miniaturisiert)
Die Entwicklung der Verteidigungs-, Luft- und Raumfahrtindustrie sowie die Großausrüstung von Grundindustrien wie der Energiebranche erfordern die Unterstützung großer und leistungsstarker CNC-Werkzeugmaschinen.Ultrapräzisionsverarbeitungstechnologie und Mikro-Nano-Technologie sind strategische Technologien im 21. Jahrhundert, und es ist notwendig, neue Herstellungsprozesse und -geräte zu entwickeln, die sich an Mikro-Mini-Größen und Mikro-Nano-Verarbeitungspräzision anpassen können.
8. Vernetzung der Informationsinteraktion
Es kann nicht nur die gemeinsame Nutzung von Netzwerkressourcen realisieren, sondern auch die Fernüberwachung, -steuerung, -diagnose und -wartung von CNC-Werkzeugmaschinen realisieren.
9. Grüne Verarbeitung
In den letzten Jahren tauchen immer wieder Werkzeugmaschinen auf, die kein oder weniger Kühlmittel verwenden, um energiesparende und umweltfreundliche Werkzeugmaschinen zum Trockenschneiden und Halbtrockenschneiden zu erreichen.Der allgemeine Trend zur umweltfreundlichen Fertigung hat die Entwicklung verschiedener energiesparender und umweltfreundlicher Werkzeugmaschinen beschleunigt.
10. Anwendung der Multimedia-Technologie
Die Multimediatechnik integriert Computer-, audiovisuelle und Kommunikationstechnik, sodass der Computer in der Lage ist, Ton-, Text-, Bild- und Videoinformationen umfassend zu verarbeiten.Die Informationsverarbeitung kann integriert und intelligent sein und auf die Fehlerdiagnose von Echtzeitüberwachungssystemen und Produktionsstandortgeräten, die Überwachung von Produktionsprozessparametern usw. angewendet werden, sodass sie einen großen Anwendungswert hat.
abschließend
Derzeit verändert sich die Entwicklung von CNC-Werkzeugmaschinen täglich.Hochgeschwindigkeits-, hochpräzise, zusammengesetzte, intelligente, offene, parallele, vernetzte, extreme und umweltfreundliche Werkzeuge sind zum Trend und zur Richtung der Entwicklung von CNC-Werkzeugmaschinen geworden. Kontaktieren Sie unser Team.
Vedio der CNC-Präzisionsbearbeitung