CNC-Bearbeitungstechnologie für High-End-Präzisionsfertigung

Die Rückführeinrichtung, die aus einem Messelement und einer entsprechenden Schaltung besteht, erfasst die Geschwindigkeit und die Verschiebung und gibt die Informationen zurück, um einen geschlossenen Regelkreis zu bilden. Einige der Anforderungen an die Präzision sind nicht sehr hoch.CNC-WerkzeugmaschinenWenn es keine Rückkopplungseinrichtung gibt, spricht man von einem offenen Regelkreis.

5、Werkzeugmaschinengehäuse

Die Einheit einer CNC-Werkzeugmaschine ist der Maschinenkörper, der zu dem Teil der Maschine gehört, der den eigentlichen Zerspanungsprozess durchführt, der das Bett sowie die Basis und dann den Tisch umfasst, zusätzlich zum Bettsattel, zur Spindel und so weiter.

CNC-BearbeitungMerkmale des Prozesses

DigitalsteuerungVerarbeitungCNC, auch nach den Gesetzen der Bearbeitung Schneiden, und die allgemeine Werkzeugmaschine Verarbeitungstechnik ist in der Regel ähnlich. Es ist die Verwendung von Computer-Steuerungstechnik, um die Automatisierung der Bearbeitung, mit hoher Verarbeitungseffizienz, hohe Präzision Funktionen, hat eine einzigartige Verarbeitungstechnologie, der Prozess ist komplexer, Schritt für Schritt Anordnung ist sehr sorgfältig und durchdacht.

Werkzeugauswahl, Schnittparameter, um den Prozess Route sowie die Gestaltung des Messers, etc. zu bestimmen, gehören alle zu den CNC-CNC-Bearbeitung Prozess Kategorie. CNC-CNC-Bearbeitung Prozess ist sowohl das Kernfundament der CNC-Programmierung, solange zu tun, einen angemessenen Prozess wird aus der Qualität und hohe Leistung Effizienz und schnelle CNC-Programm programmiert werden. Minimale Bearbeitungszeit, minimale Werkzeugverluste, die besten Ergebnisse bei der Bearbeitung von Werkstücken, diese sind das Maß für den Standard der Exzellenz der CNC-Programm.

Der Gesamtbearbeitungsprozess des Werkstücks umfasst den CNC-Bearbeitungsteil des Prozesses oder sogar einen separaten Prozess, der mit anderen vor- und nachgelagerten Prozessen koordiniert werden muss, um letztendlich den Anforderungen der Gesamtmaschine oder des Formenbaus zu entsprechen, damit die Teile normgerecht bearbeitet werden können.

Der Prozess der CNC-Bearbeitung wird normalerweise in einen Schruppschritt, einen mittleren Schruppschritt, einen Halbschlichtschritt und einen Schlichtschritt unterteilt.

CNC-Programmierung für CNC

Die CNC-Programmierung umfasst den gesamten Prozess der Erstellung eines CNC-Bearbeitungsprogramms auf der Grundlage der Werkstückzeichnung, dessen Hauptaufgabe darin besteht, den Werkzeugpunkt für die Bearbeitung der Verfahrsituation des Werkzeugs, auch CL-Punkt genannt, zu berechnen, der in der Regel als Schnittpunkt zwischen der Werkzeugachse und der Werkzeugoberfläche gewählt wird, wobei im Falle der Mehrachsenbearbeitung auch der Werkzeugachsenvektor angegeben werden muss.

Es gibt einen Werkzeugmaschinentyp, der als CNC-Werkzeugmaschine bezeichnet wird und der nach den in der Werkstückzeichnung vorgegebenen Anforderungen und dem entsprechenden spezifischen Bearbeitungsprozess arbeitet. Für dieses Betriebsverhalten gibt es eine Reihe von Operationen, einschließlich der Platzierung des verwendeten Werkzeugs sowie der Menge und Geschwindigkeit der Bewegung der verschiedenen Komponenten, sowie die Reihenfolge, in der die Aktionen ausgeführt werden, die Spindeldrehzahl, die Drehrichtung der Spindel, das Spannen des Messerkopfes, das Lösen des Messerkopfes und die Kühlung des Messerkopfes sind alle hier aufgeführt. Diese Vorgänge sollten in Form eines vorgeschriebenen CNC-Codes in Form eines Programmblatts geschrieben und dann in den Computer der Werkzeugmaschine eingegeben werden. Nach der Eingabe beginnt das CNC-System auf der Grundlage der eingegebenen Anweisungen mit der Kompilierung, der arithmetischen und logischen Verarbeitung. Wenn die Verarbeitung Aktion abgeschlossen ist, wird es verschiedene Signale und Anweisungen, die verschiedene Teile der Werkzeugmaschine zu steuern, so dass unter den Anweisungen entsprechend der angegebenen Verschiebung, und in Übereinstimmung mit der sequentiellen Aktion Anforderungen, und schließlich verarbeiten eine Vielzahl von verschiedenen Formen des Werkstücks. Daher hat die Programmierung im Hinblick auf den Betriebsprozess einen großen Einfluss auf die Leistung von CNC-Werkzeugmaschinen.

Bei CNC-Werkzeugmaschinen werden zunächst Befehlscodes, die verschiedene Funktionen darstellen, in Form von Programmen in die CNC-Steuerung eingegeben. Dann werden diese Befehlscodes von der CNC verarbeitet. Anschließend sendet die CNC-Steuerung Impulssignale aus, um den Betrieb der beweglichen Teile der CNC-Maschine zu steuern. Das Endergebnis ist, dass das Teil bearbeitet wird.

Heutzutage gibt es zwei Normen für CNC-Programme, eine davon ist die ISO der Internationalen Organisation für Normung und die andere ist die EIA der Electronic Industries Association der Vereinigten Staaten von Amerika, und es ist der ISO-Code, der in unserem Land verwendet wird.

Im Zuge des technologischen Fortschritts wird die manuelle Programmierung bei der 3D-CNC-Programmierung nur noch selten eingesetzt, stattdessen wird kommerzielle CAD/CAM-Software verwendet.

Der Kern der Computer-Aided Programming System ist CAD/CAM, die eine Reihe von wichtigen Funktionen: es hat, Daten-Eingabe / Ausgabe-Funktion; zur gleichen Zeit, es kann auch durchgeführt werden, Bearbeitung Trajektorie Berechnung und Bearbeitung Operationen; zusätzlich zu der Einrichtung, Prozess-Parameter; Sie können, Bearbeitung Simulationsprozess; es umfasst auch, CNC-Programm Post-Processing-Arbeiten; und enthält, Daten-Management und andere Inhalte.

In diesem Moment, in unserem Land beliebte Nutzer mit leistungsstarken CNC-Programmierung Software existiert, UG, CAXA und so weiter. Das Prinzip der einzelnen Software für die CNC-Programmierung, Grafikbearbeitung und Bearbeitung sind mehr oder weniger die gleichen, aber jeder hat seine eigenen Merkmale.

Schritte zur CNC-Bearbeitung von Teilen

Analysieren Sie die Zeichnung des Werkstücks, um die allgemeine Situation des Werkstücks, einschließlich der Geometrie, zu kennen, das Material des Werkstücks zu kennen und die Prozessanforderungen zu verstehen.

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, Programm-Überprüfung, das Programm in die Maschine, dann tun grafische Simulation, und dann überprüfen, ob die Programmierung korrekt ist.

6, zur Durchführung von Bearbeitungsvorgängen am Werkstück, (eine gute Prozesskontrolle kann äußerst effektiv sein, um Zeit zu sparen und gleichzeitig die Qualität der Bearbeitung zu verbessern).

7, die Werkstückabnahme, aber auch für die Qualität des zu analysierenden Fehlers (für die Durchführung der Werkstückprüfung, wenn qualifiziert, in den nächsten Prozess einfließen; wenn nicht qualifiziert, dann die Qualität der Analyse mit Hilfe der Fehlerursachen und Abhilfemaßnahmen herausfinden).

Geschichte der CNC-Werkzeugmaschinen

Nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs, die meisten der Produktion des verarbeitenden Gewerbes ist die Verwendung der manuellen Betrieb, wenn die Arbeitnehmer verstehen, die entsprechenden Zeichnungen, um manuell die Werkzeugmaschinen zu bedienen, und dann zu bearbeitenden Teile, durch eine solche Art und Weise, um Produkte zu produzieren, aber so die Kosten höher ist, die Effizienz ist auch sehr gering, und die Qualität der gleichen kann nicht garantiert werden.

Ende der 1940er Jahre hatte der amerikanische Ingenieur John Parsons die Idee, Löcher in eine Pappkarte zu stanzen, um die Geometrie des zu bearbeitenden Teils darzustellen, und mit Hilfe dieser Karte die Bewegungen der Maschine zu steuern, was zu dieser Zeit nur ein Konzept war.

Im Jahr 1948 legte Parsons seine Idee an die US-Luftwaffe eine Demonstration, die US-Luftwaffe gesehen hat, zeigte großes Interesse, ist dies, weil die US-Luftwaffe zu dieser Zeit ist für eine fortschrittliche Verarbeitungsmethoden suchen, erwarten, dass das Flugzeug Prototyp Verarbeitung Probleme zu lösen, im Hinblick auf den Prototyp Form der Komplexität der Präzisionsanforderungen der hohen, die allgemeine Ausrüstung ist schwierig, in den Vereinigten Staaten anzupassen, die US-Luftwaffe sofort in Auftrag gegeben und von der US-Massachusetts Institute of Technology (MIT) gesponsert, um die Hartpappe zu entwickeln, um die Werkzeugmaschine zu manipulieren. MIT), um die Forschung durchzuführen, um die Werkzeugmaschine durch die harte Pappe manipuliert zu entwickeln, schließlich im Jahr 1952, MIT und Parsons zusammengearbeitet, um erfolgreich die erste Demonstration Maschine zu entwickeln, in den 1960er Jahren, die einfachere und wirtschaftlichere Punkt-Steuerung Bohrmaschine, sowie lineare Steuerung von CNC-Fräsmaschine hat rasche Entwicklung gewonnen, was die schrittweise Förderung von CNC-Werkzeugmaschinen in der verarbeitenden Industrie in allen Bereichen.

Die Geschichte der CNC-Bearbeitung hat bereits mehr als ein halbes Jahrhundert, NC numerische Steuerung von der ersten analogen Signal-Schaltung, in einem äußerst komplexen integrierten Bearbeitungssystem entwickelt, die Programmierung von der manuellen Entwicklung von intelligenten und leistungsfähigen CAD / CAM integrierten System.

Nach Chinas Situation, die Entwicklung der CNC-Technologie ist relativ langsam, für die meisten der inländischen Werkstatt, die Ausrüstung ist relativ alt, das technische Niveau des Personals und das Konzept der Rückstand hinter der Präsentation der schlechten Verarbeitung Qualität und Effizienz der Verarbeitung ist nicht hoch, oft verzögert Liefertermin.

1, die erste Generation von NC-Systemen wurde 1951 eingeführt, ihre Steuereinheit besteht hauptsächlich aus einer Vielzahl von Ventilen sowie analogen Leiterplatten, die erste CNC-Werkzeugmaschine wurde 1952 geboren, sie hat sich von einer Fräsmaschine oder Drehmaschine zu einem Bearbeitungszentrum entwickelt, das wiederum zur Schlüsselausrüstung der modernen Fertigung geworden ist.

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

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

Zunächst einmal war es 1964, als die vierte Generation des NC-Systems erfolgreich entwickelt wurde, und diese vierte Generation des NC-Systems war die Art von numerischer Computersteuerung, oder CNC-Steuerung, die wir sehr gut kennen.

Nach dem NC-System der vierten Generation wurde 1975 das NC-System mit einem leistungsstarken Mikroprozessor eingeführt, und dies ist die fünfte Generation des NC-Systems.

6, die sechste Generation der NC-System, die Verwendung der aktuellen integrierten Fertigungs-System, das heißt, MIS, sondern auch die Verwendung von DNC, und die Verwendung von flexiblen Bearbeitungs-System, dieses System ist FMS.

Trends bei CNC-Werkzeugmaschinen

1. hohe Geschwindigkeit

Neben der rasanten Entwicklung der Automobilindustrie befindet sich auch die Verteidigungsindustrie im Aufschwung, und eine Reihe von Umständen wie die kontinuierlichen Fortschritte im Bereich der Luft- und Raumfahrt sowie eine Vielzahl neuer Materialien, darunter Aluminiumlegierungen, kommen zum Einsatz, und die Nachfrage nach hohen Geschwindigkeiten, die von CNC-Werkzeugmaschinen erzeugt werden, wird immer größer.

a. Spindeldrehzahl: Die Maschine arbeitet mit einer elektrischen Spindel, d. h. mit einem eingebauten Spindelmotor, der eine Höchstgeschwindigkeit von / pro Minute erreichen 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. Betriebsgeschwindigkeit: die rasante Entwicklung von Mikroprozessoren, die für die CNC-System in Richtung High-Speed-, Hochpräzisions-Entwicklung der Richtung, die Grundlage für den Schutz zu legen, und dann entwickelt die aktuelle CPU wurde entwickelt, um 32-Bit-und 64-Bit-CNC-System, die Frequenz wurde nun auf Hunderte von Megahertz, um den Umfang der Grad, und sogar auf die Gigahertz erhöht. Durch die stark erhöhte Rechengeschwindigkeit können Vorschubgeschwindigkeiten von 24 bis 240 m/min bei Auflösungen von 0,1 µm oder 0,01 µm erreicht werden.

d. Werkzeugwechselgeschwindigkeit: Heutzutage liegt die Werkzeugwechselzeit bei fortschrittlichen ausländischen Bearbeitungszentren in der Regel bei ca. 1s, und das höhere Niveau hat bereits 0,5s erreicht. Das deutsche Unternehmen hat das Werkzeugmagazin in einer korbähnlichen Form gestaltet, mit der Hauptspindel als Achse, und die Werkzeuge sind in der Umfangsposition angeordnet, und die Werkzeugwechselzeit von Werkzeug zu Werkzeug beträgt nur 0,9s.

2. hohe Präzision

Die Anforderungen an die Genauigkeit von CNC-Werkzeugmaschinen beschränken sich heute nicht mehr nur auf die statische Geometriegenauigkeit, sondern es wird immer mehr Wert auf die Bewegungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine, die thermische Verformung der Werkzeugmaschine sowie die Überwachung und Kompensation von Schwingungen gelegt.

Zur Verbesserung der Steuerungsgenauigkeit des CNC-Systems ist die Verwendung von High-Speed-Interpolation-Technologie, um eine kontinuierliche Fütterung durch kleine Segmente des Programms zu erreichen, damit die Förderung der CNC-Steuerung neigt dazu, verfeinert werden, und die Verwendung von hochauflösenden Positionserfassung Geräte zur Verbesserung der Genauigkeit der Positionserfassung, Position Servo-System mit Feed-forward-Steuerung und nicht-lineare Steuerung und andere Mittel.

b. Die Verwendung von Fehlerkompensation Technologie: die Verwendung von Spiel Kompensationstechnologie, die Verwendung von Schraube Steigung Fehler Kompensationstechnologie, die Verwendung von Werkzeug-Fehler-Kompensation und eine Reihe von verwandten Technologien, für die Ausrüstung besteht in der thermischen Verformung Fehler und räumliche Fehler zur Durchführung einer umfassenden und integrierten Ausgleich.

c. Verwenden Sie das Raster ****, um Kontrollen zur Verbesserung der Bahngenauigkeit des Bearbeitungszentrums durchzuführen und die Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine mit Hilfe der Simulation vorherzusagen, um sicherzustellen, dass die Positioniergenauigkeit und die wiederholte Positioniergenauigkeit der Werkzeugmaschine langfristig stabil bleiben, so dass sie eine Vielzahl von Bearbeitungsaufgaben unter verschiedenen Betriebsbedingungen erledigen kann und die Bearbeitungsqualität der Teile gewährleistet ist.

3. funktionale Komplexität

Verbundwerkzeugmaschinen sind Maschinen, mit denen sich auf einer einzigen Maschine möglichst viele Elemente vom Rohling bis zum fertigen Produkt realisieren oder abdecken lassen. Je nach ihren strukturellen Merkmalen lassen sie sich in zwei Kategorien einteilen: Prozessverbund und Prozessverbund. Bearbeitungszentren können viele Prozesse wie Drehen, Fräsen, Bohren, Abwälzfräsen, Schleifen, Laserwärmebehandlung usw. durchführen und sind in der Lage, alle komplexen Teile zu bearbeiten. Da die Anforderungen an die moderne Zerspanung immer weiter steigen, wird eine große Anzahl von mehrachsigen CNC-Werkzeugmaschinen bei verschiedenen Großunternehmen immer beliebter.

4. intelligente Steuerung

Im Zuge der Entwicklung der künstlichen Intelligenz, die Technologie, um die Entwicklungsbedürfnisse der Produktion Flexibilisierung und Automatisierung der Produktion zu erreichen, der Grad der Intelligenz von CNC-Werkzeugmaschinen weiter zu verbessern, insbesondere in den folgenden Aspekten, diese Aspekte sind:

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. Intelligente 4M-CNC: Im Fertigungsprozess werden die Integration der Messoperationen, die Integration des Modellierungsverhaltens, die Integration der Bearbeitung und die Integration der Maschinenoperationen, die alle vier als 4M bezeichnet werden, in ein einziges System integriert.

5. die Offenheit des Systems

a. Offenheit für künftige Technologien: Da die Software- und Hardwareschnittstellen auf anerkannten Standardprotokollen beruhen, ist es möglich, die neue Generation der allgemein verwendeten Software und Hardware zu übernehmen, zu assimilieren und mit ihr kompatibel zu sein.

b. Offenheit für die besonderen Anforderungen der Nutzer, einschließlich der Aktualisierung der Produkte, einschließlich der Erweiterung der Funktionalität, und Bereitstellung einer Vielzahl von Kombinationen von Hardware- und Softwareprodukten, um die Anforderungen spezieller Anwendungen zu erfüllen.

c. Die Entwicklung von Standards für numerische Steuerungen, standardisierte Programmiersprachen, die einerseits die Anwendung für den Benutzer erleichtern und andererseits die Verringerung des Arbeitsaufwands ermöglichen, der eng mit der betrieblichen Effizienz verbunden ist.

6. die Parallelisierung von Laufwerken

Die CNC-Mehrkoordinaten-Simultanbearbeitung ist möglich, mit Qualitäten wie Montage, Messung und der Fähigkeit, die Anforderungen komplexer Spezialteile zu erfüllen. So gilt die Parallelmaschine als “der bedeutendste Fortschritt in der Werkzeugmaschinenindustrie seit der Erfindung der numerischen Steuerungstechnik”, und sie wird auch als “die neue Generation der numerisch gesteuerten Bearbeitungsmaschinen für das 21.

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. Vielmehr ist es das 21. Jahrhundert strategische Technologie der Ultrapräzisionsbearbeitung Technologie, müssen neue Fertigungsverfahren und Anlagen, die auf die Mikro-kleine Größe und Mikro-Nanometer-Bearbeitungsgenauigkeit anpassen können, ist das 21. Jahrhundert strategische Technologie der Mikro-Nanotechnologie, müssen neue Fertigungsverfahren und Anlagen, die auf die Mikro-kleine Größe und Mikro-Nanometer-Bearbeitungsgenauigkeit anpassen können, zu entwickeln.

8. die Vernetzung von Informationsinteraktionen

Beide können die gemeinsame Nutzung von Netzwerkressourcen erreichen, aber auch die Fernüberwachung von CNC-Werkzeugmaschinen, aber auch die Fernsteuerung, und die Ferndiagnose und -wartung erreichen.

9. die Ökologisierung der Prozesse

In diesen Jahren, die Art der keine oder weniger Kühlmittel, zu erreichen, Trockenschnitt, halbtrockenen Schneiden, mit energiesparenden und umweltfreundlichen Eigenschaften der Werkzeugmaschine, weiterhin entstehen, die Bildung von grünen Fertigung Trend, was verschiedene Arten von energiesparenden und umweltfreundlichen Werkzeugmaschinen, beschleunigte das Tempo der Entwicklung.

10. die Anwendung von Multimediatechnologien

Multimedia-Technologie kombiniert Computer-, Audio-und Video-und Kommunikationstechnologie, so dass der Computer die Fähigkeit, umfassend zu verarbeiten Ton, Text, Bilder und Video-Informationen hat, kann die Informationsverarbeitung mit integrierten, intelligenten Funktionen zu erreichen, angewandt, um Echtzeit-Monitoring-System, auch auf die Produktionsstätte Ausrüstung Fehlerbehebung angewendet, sondern auch auf den Produktionsprozess Parameterüberwachung und anderen Ebenen angewendet, so gibt es eine bedeutende Anwendung der Wert.