CNC-Bearbeitungstechnologie für High-End-Präzisionsfertigung

Mess-Elemente und die entsprechende Schaltung zusammen eine Rückkopplung Gerät, das die Funktion der Erkennung von Geschwindigkeit und Verschiebung hat, sondern auch in der Lage, die Informationen zurück, und dann in einem geschlossenen Regelkreis aufgebaut. Es gibt einige Präzisionsanforderungen sind nicht sehr hochCNC-WerkzeugmaschinenSie haben keine Rückkopplungseinrichtung und werden daher als Open-Loop-Systeme bezeichnet.

5、Werkzeugmaschinengehäuse

Unter den vielen Werkzeugmaschinen ist die CNC-Werkzeugmaschine Körper der physische Teil der Maschine, die den Teil der Maschine speziell für die Durchführung der eigentlichen Schneiden, die das Bett, als auch die Basis, sowie die Tabelle, zusätzlich zu den Bett-Sattel, und auch die Spindel und andere Komponenten umfasst.

CNC-BearbeitungMerkmale des Prozesses

CNC CNC-Bearbeitung, folgen auch die Gesetze der Bearbeitung Schneiden, und gewöhnliche Werkzeugmaschine Bearbeitungsprozess, in der Regel die gleichen. Nur weil es gehört zu den Computer-Steuerungstechnik, die Verwendung von mechanischen Verarbeitung in einer Art von automatisierten Verarbeitung, so mit hoher Verarbeitungseffizienz, hohe Präzision dieser Eigenschaften, und die Existenz eines einzigartigen Ort der Bearbeitung, der Prozess ist relativ komplex, Schritt für Schritt Anordnung ist detaillierter und gründlicher.

CNC CNC-Bearbeitung Prozess umfasst die Auswahl der Werkzeuge, Schneiden Parameter klar, nehmen Sie das Messer Prozess Routenplanung, etc. CNC CNC-Bearbeitung Prozess ist die Grundlage der CNC-Programmierung und der Schlüssel zu den einzigen geeigneten Prozess, kann mit hoher Wirksamkeit und hohe Qualität der CNC-Programm zusammengestellt werden. Messen Sie die Vor- und Nachteile des CNC-Programms Leitlinien sind: minimale Zeit, minimale Werkzeugverlust, und die besten Ergebnisse des Werkstücks.

Der Gesamtbearbeitungsprozess des Werkstücks umfasst die CNC-Bearbeitung, die zu einem Teil gehört, oder sogar als ein Prozess gezählt wird, sie muss mit anderen Prozessen vor und nach einander arbeiten, um letztendlich die Anforderungen der Gesamtmontage von Maschinen oder Formen zu erfüllen, um die qualifizierten Teile zu bearbeiten.

Der CNC-Bearbeitungsprozess gliedert sich in der Regel in einen Schruppschritt, einen mittleren Schruppschritt, einen Halbschlichtschritt und einen Schlichtschritt.

CNC-Programmierung für CNC

CNC-Programmierung umfasst den gesamten Prozess vom Beginn der Teil Zeichnung bis zum Erwerb der CNC-Bearbeitungsprogramm, die wichtigste Aufgabe ist die Berechnung der Werkzeugposition während der Bearbeitung des Werkzeugs Reisen Punkt, das heißt, Punkt als den Inhalt der CL-Punkt, das Werkzeug Position Punkt ist in der Regel für die Werkzeug-Achse und der Schnittpunkt der Werkzeug-Oberfläche, die Multi-Achsen-Bearbeitung müssen auch in der Werkzeug-Achse Vektor.

CNC-Werkzeugmaschinen, die für die Bearbeitung verschiedener Werkstücke unterschiedlicher Form verwendet werden, basieren auf den Anforderungen, die in den Werkstückzeichnungen und dem Bearbeitungsprozess angegeben sind, und eine Reihe von Operationen wie die Menge der Bewegung der verwendeten Werkzeuge und Teile, die Geschwindigkeit und die Reihenfolge der Bewegungen, die Spindeldrehzahl, die Drehrichtung der Spindel, das Einspannen des Messerkopfs, das Lösen des Messerkopfs und die Kühlung des Messerkopfs usw. werden in einem Programmblatt in Form des vorgeschriebenen CNC-Codes zusammengestellt und in den Spezialcomputer der Werkzeugmaschine eingegeben. Dann kompiliert, berechnet und verarbeitet das CNC-System logisch entsprechend den Eingabeanweisungen, gibt verschiedene Signale und Anweisungen aus und steuert verschiedene Teile, um sich auf die angegebene Verschiebung und sequentielle Aktion zu verlassen, um eine Vielzahl von verschiedenen Formen von Werkstücken zu bearbeiten. Daher hat die Vorbereitung des Programms einen großen Einfluss auf die Leistung der CNC-Werkzeugmaschine.

CNC-Maschine, um die verschiedenen Arten von verschiedenen Funktionen der Anweisung Code, in Form eines Programms Eingabe in die CNC-Gerät, das CNC-Gerät wird die Durchführung arithmetische Verarbeitung, und dann senden Sie Puls-Signale, um den Betrieb der verschiedenen beweglichen Teile der CNC-Werkzeugmaschine, und dann das Schneiden der Teile.

Gegenwärtig gibt es zwei Normen für CNC-Programme, die ISO (International Organisation for Standardisation) und die EIA (Electronic Industries Association), und der ISO-Code wird in unserem Land verwendet.

Im Zuge des wissenschaftlichen und technologischen Fortschritts wird die CNC-Programmierung für digitale 3D-Bearbeitung in der Regel mit einem Minimum an manueller Programmierung durchgeführt, und stattdessen wird kommerzielle Software für computergestützte Konstruktion und Fertigung verwendet.

CAD/CAM ist das Herzstück des computergestützten Programmiersystems, das über Dateneingabe- und -ausgabefunktionen, Funktionen zur Berechnung und Bearbeitung von Bearbeitungsbahnen, Funktionen zur Einstellung von Prozessparametern, Funktionen zur Bearbeitungssimulation, Funktionen zur Nachbearbeitung von CNC-Programmen und Funktionen zur Datenverwaltung verfügt.

Heutzutage, in unserem Land ist beliebt bei den Nutzern, mit leistungsstarken CNC-Programmierung Software existiert, UG, CAXA und so weiter. Jede Software für CNC-Programmierung Prinzipien, Grafik-Verarbeitung und Verarbeitungsmethoden sind in der Regel die gleichen, aber jeder hat seine eigenen Merkmale.

Schritte zur CNC-Bearbeitung von Teilen

Der erste Schritt ist die Analyse der Teilezeichnung, um eine allgemeine Vorstellung des Werkstücks zu erhalten, die die Geometrie, das Material und die Prozessanforderungen umfasst.

2, um die Teile des CNC-Bearbeitungsprozesses (Bearbeitungsinhalte, Bearbeitungsweg) zu bestimmen

3. die notwendigen numerischen Berechnungen durchführen (Berechnung der Koordinaten der Basispunkte und der Knotenpunkte)

4、Bereiten Sie das Programmblatt vor (es ist für jede Werkzeugmaschine anders, beachten Sie das Benutzerhandbuch)

5 Geben Sie das Programm in die Maschine ein und führen Sie eine grafische Simulation durch, um zu prüfen, ob die Programmierung korrekt ist (Programmprüfung).

6. mit der Bearbeitung des Werkstücks beginnen (eine gute Prozesskontrolle kann sehr effektiv sein, um Zeit zu sparen und die Qualität der Bearbeitung erheblich zu verbessern).

7, zur Durchführung der Inspektion des Werkstücks, wenn qualifiziert wird in den nächsten Prozess fließen, wenn nicht qualifiziert mit Hilfe von Qualitäts-Fehler-Analyse, um herauszufinden, die Ursache des Fehlers sowie Möglichkeiten zur Korrektur, das ist das Werkstück Akzeptanz-Prozess.

Geschichte der CNC-Werkzeugmaschinen

Nach dem Zweiten Weltkrieg, die meisten der verarbeitenden Industrie wird durch manuelle Arbeit, die Arbeitnehmer lesen die Zeichnungen, durch die manuelle Bedienung von Werkzeugmaschinen, und dann die Verarbeitung von Teilen, mit einer solchen Art und Weise zu produzieren Produkte, die Kosten sind hoch, die Effizienz ist sehr gering, und die Qualität kann nicht garantiert werden, als gut.

Ende der 1940er Jahre gab es in den Vereinigten Staaten einen Ingenieur, Parsons (John), der eine Möglichkeit entwickelte, Löcher in eine Pappkarte zu stanzen, um die Geometrie der zu bearbeitenden Teile anzugeben, und diese Karte dann zur Steuerung der Werkzeugmaschine zu verwenden, was damals nur eine Idee war.

Im Jahr 1948 präsentierte Parsons seine Idee an die US-Luftwaffe, die US-Luftwaffe nach der Betrachtung, zeigte ein großes Interesse, nur weil die US-Luftwaffe war auf der Suche nach einer fortschrittlichen Verarbeitungsmethoden, in der Hoffnung, die Flugzeug-Prototyp-Verarbeitung Probleme zu überwinden, im Hinblick auf die Prototyp-Form der Komplexität der Präzisionsanforderungen sind recht hoch, ungewöhnliche Ausrüstung ist schwer anzupassen, die US-Luftwaffe sofort betraut und finanziert durch das Massachusetts Institute of Technology (MIT) zu forschen, um diese harte Pappe Manipulation Maschine zu entwickeln, schließlich im Jahr 1952, MIT und Parsons arbeitete zusammen, um erfolgreich die erste Demonstration Maschine zu entwickeln, im Jahr 1960, die einfacher, die Maschine zu entwickeln. (Das MIT und Parsons Inc. arbeiteten schließlich 1952 zusammen, um die erste Demonstrationsmaschine erfolgreich zu erforschen und herzustellen. In den 1960er Jahren wurde die einfachere und wirtschaftlichere Punktsteuerungs-Bohrmaschine sowie die lineare Steuerung der CNC-Fräsmaschine schneller entwickelt, was die schrittweise Förderung von Werkzeugmaschinen mit numerischer Steuerung in der verarbeitenden Industrie in allen Sektoren zur Folge hatte.

Der Verlauf der CNC-Bearbeitung, wurde bis zu mehr als einem halben Jahrhundert der Zeit, NC numerische Steuerung, von der anfänglichen Steuerung durch analoge Signalschaltungen, die Entwicklung eines äußerst komplexen integrierten Bearbeitungssystem, Programmierung, von der manuellen Art und Weise, die Entwicklung der Entwicklung von intelligenten und leistungsfähigen CAD / CAM integrierten System.

In China, die Entwicklung der CNC-Technologie ist relativ langsam, für die meisten der inländischen Werkstatt, die Ausrüstung ist relativ alt, das technische Niveau des Personals ist schlecht und das Konzept der Rückstand zu zeigen, die schlechte Qualität der Bearbeitung und geringe Effizienz der Bearbeitung, oft verzögert Lieferung.

1, die erste Generation von NC-System wurde 1951 eingeführt, seine Steuereinheit besteht hauptsächlich aus einer Vielzahl von Ventilen sowie analoge Schaltungen, die ersten CNC-Werkzeugmaschinen wurden 1952 eingeführt, wurde von der Fräsmaschine oder Drehmaschine zum Bearbeitungszentrum entwickelt und hat sich die Schlüsselausrüstung der modernen Fertigung.

Die zweite Generation von NC-Systemen wurde 1959 entwickelt und bestand größtenteils aus einzelnen Transistoren und anderen Komponenten.

3. 1965 wurde die dritte Generation von NC-Systemen eingeführt, die erstmals integrierte Leiterplatten verwendeten.

4. 1964 wurde die vierte Generation von NC-Systemen entwickelt, die wir sehr gut als numerische Computersteuerungen (CNC-Steuerungen) kennen.

5. 1975 wurde das NC-System mit einem leistungsfähigen Mikroprozessor ausgestattet, was zur fünften Generation des NC-Systems führte.

Nr. 6, die sechste Generation von NC-Systemen, verwendet das aktuelle Integrierte Fertigungssystem (MIS) plus DNC plus das Flexible Machining System (FMS).

Trends bei CNC-Werkzeugmaschinen

1. hohe Geschwindigkeit

Mit der Hochgeschwindigkeitsentwicklung der Automobilindustrie, mit der Hochgeschwindigkeitsentwicklung der Verteidigungsindustrie, mit der Hochgeschwindigkeitsentwicklung der Luftfahrtindustrie, mit der Hochgeschwindigkeitsentwicklung der Raumfahrtindustrie sowie mit der Anwendung von Aluminiumlegierungen und anderen neuen Materialien bei der Bearbeitung von CNC-Werkzeugmaschinen sind die Hochgeschwindigkeitsanforderungen immer höher geworden.

a. Die maximal erreichbare Spindeldrehzahl ist die Anzahl der Umdrehungen pro Minute, die von einer Werkzeugmaschine mit einer elektrischen Spindel, die einen Spindelmotor in der Spindel enthält, erreicht werden kann.

b. Vorschubgeschwindigkeit, mit einer maximalen Vorschubgeschwindigkeit von 240 m/min bei einer Auflösung von 0,01 µm und der Fähigkeit, komplexe Formen präzise zu bearbeiten.

c. Arbeitsgeschwindigkeit: Die rasante Entwicklung der Mikroprozessoren hat dafür gesorgt, dass die CNC-Systeme in Richtung hohe Geschwindigkeit und hohe Genauigkeit entwickelt wurden, mit der Entwicklung von 32-Bit- und 64-Bit-CPUs und der Erhöhung der Frequenz auf mehrere hundert oder tausend Megahertz. Nur aufgrund der stark gestiegenen Rechengeschwindigkeit können bei einer Auflösung von 0,1µm oder 0,01µm noch Vorschubgeschwindigkeiten von bis zu 24-240m/min erreicht werden.

d. Werkzeugwechselgeschwindigkeit: Heutzutage liegt die Zeit für den Werkzeugwechsel bei fortschrittlichen ausländischen Bearbeitungszentren im Allgemeinen im Bereich von etwa 1s, wobei die höhere Stufe 0,5s erreichen kann. Das deutsche Unternehmen entwarf das Werkzeugmagazin in einem korbähnlichen Stil, mit der Spindel als Achse, das Werkzeug in der Umfangsrichtung der Anordnung, ist es von einem Werkzeug zu einem anderen Werkzeug Wechselzeit ist nur 0,9s.

2. hohe Präzision

In diesem Stadium beschränken sich die Anforderungen an die Genauigkeit von CNC-Werkzeugmaschinen nicht mehr nur auf die statische geometrische Genauigkeit, sondern auch auf die Genauigkeit der Maschinenbewegung, die thermische Verformung sowie die Überwachung und Kompensation von Schwingungen, die alle immer mehr an Bedeutung gewinnen.

Die Einführung der Hochgeschwindigkeitsinterpolation als Mittel zur Erzielung eines ununterbrochenen Vorschubs mit Hilfe winziger Programmsegmente, die es der CNC-Steuerung ermöglichen, sich in Richtung Verfeinerung zu bewegen, die Verwendung von hochauflösenden Positionserfassungsgeräten zur Verbesserung der Genauigkeit der Positionserfassung, Positionsservosysteme mit Vorwärtssteuerung und die Verwendung nichtlinearer Steuerung verschiedener Ansätze zur Verbesserung der Steuerungsgenauigkeit des CNC-Systems, was eine Praxis darstellt.

b. Einsatz von Fehlerkompensationstechnologie, Einsatz von Spielkompensationstechnologie, Einsatz von Schraubensteigungsfehlerkompensationstechnologie, Einsatz von Werkzeugfehlerkompensationstechnologie, usw., für die thermische Verformung der Ausrüstung, um den Fehler zu kompensieren, für die Ausrüstung des räumlichen Fehlers, um den integrierten zu kompensieren.

c. Eine Möglichkeit, die Genauigkeit der Bahn des Bearbeitungszentrums zu überprüfen und zu verbessern, ist die Verwendung eines Gitters, indem man die Bearbeitungsgenauigkeit der Maschine durch Simulation vorhersieht, um die Positioniergenauigkeit und Wiederholbarkeit der Maschine zu gewährleisten, so dass sie die Eigenschaften einer Maschine mit stabiler Leistung über einen langen Zeitraum hat und in der Lage ist, eine breite Palette von Bearbeitungsaufgaben unter verschiedenen Betriebsbedingungen zu erfüllen und die Qualität der bearbeiteten Teile zu gewährleisten. Qualität.

3. funktionale Komplexität

Das, was eine zusammengesetzte Werkzeugmaschine genannt wird, bedeutet, so viel wie möglich eine Vielzahl von Aspekten der Verarbeitung vom Rohling bis zum fertigen Produkt auf einer einzigen Werkzeugmaschine zu erreichen oder zu vervollständigen, die in zwei Kategorien auf der Grundlage ihrer eigenen strukturellen Merkmale unterteilt werden kann, nämlich Prozess-Verbindung und Prozess-Verbindung. Machining Center können komplette Drehen, Fräsen, Bohren diese Art von Arbeit, sowie Abwälzfräsen, Schleifen, Laser-Wärmebehandlung und andere Prozesse, können alle die Verarbeitung von komplexen Teilen. Mit der modernen Bearbeitung Anforderungen weiter zu verbessern, eine große Anzahl von Multi-Achsen-CNC-Werkzeugmaschinen sind mehr und mehr populär mit verschiedenen großen Unternehmen.

4. intelligente Steuerung

Gefolgt von den Fortschritten der künstlichen Intelligenz Technologie, um den Fortschritt der Produktion Flexibilität, Fertigungsautomatisierung erforderlich, die Intelligenz der CNC-Werkzeugmaschinen in der kontinuierlichen Verbesserung. Speziell in den folgenden Aspekten gezeigt:

a. Prozessadaptive Steuerungstechnik;

b. Intelligente Optimierung und Auswahl der Bearbeitungsparameter;

c. Intelligente Technologie zur Selbstdiagnose und Selbstreparatur von Fehlern;

d. Intelligente Fehlerwiedergabe und Fehlersimulationstechniken;

e. Intelligente AC-Servoantriebe;

f. Intelligentes 4M-CNC-System: Im Fertigungsprozess wird die Verbindung von Messung, Modellierung, Bearbeitung und Maschinenbedienung, d.h. die 4M, in ein System integriert.

5. die Offenheit des Systems

(a) Offenheit für künftige Technologien: Da die Schnittstelle zwischen Software und Hardware auf weithin akzeptierten Standardprotokollen beruht, ist es möglich, eine neue Generation von universell einsetzbarer Software und Hardware zu übernehmen, von ihr zu lernen und mit ihr kompatibel zu sein.

Erstens eine Reihe offener Antworten auf die speziellen Anforderungen der Nutzer: erstens die Aktualisierung der Produkte, zweitens die Erweiterung der Funktionen und drittens die Bereitstellung verschiedener Kombinationen von Hardware- und Softwareprodukten, um den Anforderungen spezieller Anwendungen gerecht zu werden.

c. Festlegung von CNC-Standards: Das Vorhandensein einer standardisierten Programmiersprache erleichtert einerseits den Zugang der Benutzer und reduziert andererseits den Arbeitsaufwand, der direkt mit der betrieblichen Effizienz zusammenhängt.

6. die Parallelisierung von Laufwerken

Multi-Koordinaten-Verknüpfung von CNC-Bearbeitung, Montage und Messung und andere Funktionen kann es zu erreichen, komplexe spezielle Teile Verarbeitung kann es erfüllen, parallel Werkzeugmaschinen sind als “seit der Erfindung der CNC-Technologie in der Werkzeugmaschinen-Industrie die wichtigsten Fortschritte”, gilt auch als “eine neue Generation des 21. Jahrhunderts, CNC-Bearbeitungsmaschinen! Es ist auch als ”die neue Generation von CNC-Bearbeitungsmaschinen im 21. Jahrhundert".

7. die Polarisierung (Miniaturisierung und Miniaturisierung)

Die Entwicklung der nationalen Verteidigung, die Notwendigkeit für große und gute Leistung von CNC-Werkzeugmaschinen zu unterstützen, die Entwicklung der Luftfahrt, die Notwendigkeit für große und gute Leistung von CNC-Werkzeugmaschinen zu unterstützen, die Entwicklung der Luft-und Raumfahrt, die Notwendigkeit für große und gute Leistung von CNC-Werkzeugmaschinen zu unterstützen, Energie und andere grundlegende industrielle Ausrüstung für große, die Notwendigkeit für große und gute Leistung von CNC-Werkzeugmaschinen zu unterstützen. Ultrapräzisions-Bearbeitungstechnologie ist eine strategische Technologie des 21. Jahrhunderts, die Notwendigkeit, neue Fertigungsverfahren und Ausrüstung, die auf die Mikro-kleine Größe und Mikro-Nanometer-Bearbeitungsgenauigkeit anpassen können, Mikro-Nanotechnologie ist eine strategische Technologie des 21. Jahrhunderts, die Notwendigkeit, neue Fertigungsverfahren und Ausrüstung, die auf die Mikro-kleine Größe und Mikro-Nanometer-Bearbeitungsgenauigkeit anpassen können, zu entwickeln.

8. die Vernetzung von Informationsinteraktionen

Es ermöglicht die gemeinsame Nutzung von Netzwerkressourcen, die Fernüberwachung von CNC-Werkzeugmaschinen, die Fernsteuerung, Ferndiagnose und Fernwartung.

9. die Ökologisierung der Prozesse

In den letzten Jahren, Werkzeugmaschinen weiter zu erscheinen, diese Werkzeugmaschinen nicht verwenden Kühlmittel, oder weniger Kühlmittel, kann trocken Schneiden, halbtrocken Schneiden, mit Energieeinsparung und Umweltschutz Funktionen, und der allgemeine Trend der grünen Fertigung aufgefordert, eine Vielzahl von energiesparenden Ring Werkzeugmaschinen, um die Entwicklung zu beschleunigen.

10. die Anwendung von Multimediatechnologien

Computer-, Audio-und Video-und Kommunikationstechnologie in eine Multimedia-Technologie, so dass Computer die Fähigkeit, umfassend zu verarbeiten Ton, Text, Bilder und Video-Informationen, um die Integration der Informationsverarbeitung und Intelligenz, die in Echtzeit-Überwachungssysteme, Produktionsstätte Ausrüstung Fehlerbehebung und Produktionsprozess Parameter Überwachung und andere Aspekte des Produktionsprozesses, so gibt es einen erheblichen Wert der Anwendung.