CNC-Bearbeitungstechnologie für High-End-Präzisionsfertigung

Die Rückkopplungseinrichtung, die aus einem Messelement und einer entsprechenden Schaltung besteht, hat die Aufgabe, den Betrag der Geschwindigkeit zu erfassen, den Betrag der Verschiebung zu erfassen und die entsprechenden Informationen zurückzumelden, um einen geschlossenen Regelkreis zu bilden. Einige Präzisionsanforderungen sind nicht hochCNC-WerkzeugmaschinenEs wird als offener Regelkreis bezeichnet, weil es keine Rückkopplungseinrichtung gibt.

5、Werkzeugmaschinengehäuse

Die Einheit der CNC-Werkzeugmaschine ist der Körper der Werkzeugmaschine, der das mechanische Teil ist, um den eigentlichen Schneidprozess zu vollenden, das Bett gehört dazu, die Basis gehört auch dazu, der Tisch gehört auch dazu, der Bettsattel ist auch ein Teil davon, und sogar die Hauptspindel wird noch dazu gerechnet.

CNC-BearbeitungMerkmale des Prozesses

Numerische CNC-SteuerungVerarbeitungSie folgt den Gesetzen der Zerspanung und des Schneidens und ist in etwa die gleiche wie die gewöhnliche Werkzeugmaschinenbearbeitungstechnologie. Es wird in der Computer-Steuerungstechnik für die Bearbeitung verwendet werden, gehört zu den automatisierten Verarbeitung, so hat es die Eigenschaften der hohen Verarbeitungseffizienz und hohe Präzision. Seine Verarbeitungstechnologie hat einen einzigartigen Platz, der Prozess ist komplexer, Schritt für Schritt Anordnung von detaillierten und gründlich.

Die Auswahl von Werkzeugen, die Festlegung von Schnittparametern und die Gestaltung der Werkzeugführung gehören zum CNC-Bearbeitungsprozess, der das Herzstück und die Grundlage der CNC-Programmierung ist, und nur wenn der Prozess vernünftig ist, kann ein CNC-Programm erstellt werden, das eine hohe Effizienz und Qualität erreicht. Die Kriterien für die Messung der Qualität eines CNC-Programms sind: minimale Bearbeitungszeit, minimaler Werkzeugverschleiß und die Fähigkeit, die bestmöglichen Ergebnisse zu erzielen.

CNC-Bearbeitung ist Teil der gesamten Verarbeitung des Werkstücks, und ist einer der Prozesse, muss es mit der Vorder-und Rückseite der anderen Prozesse miteinander, um letztlich die gesamte Montage Anforderungen der Maschine oder Form zu erreichen, um in der Lage sein, die Teile im Einklang mit der Norm zu verarbeiten.

CNC-Bearbeitung, in der Regel in einige dieser Schritte Teil unterteilt, gibt es Schruppen, gibt es die Mitte Schruppen klaren Winkel Verarbeitung, zusätzlich zu einschließlich Halbfinish, und dann Finishing und so weiter.

CNC-Programmierung für CNC

Die CNC-Programmierung ist ein vollständiger Prozess, der mit der Zeichnung des Werkstücks beginnt und bis zur Erstellung des endgültigen CNC-Bearbeitungsprogramms andauert. Die Hauptaufgabe ist die Berechnung des Werkzeugpositionierungspunkts während des Bearbeitungsprozesses, der als CL-Punkt bezeichnet wird. Der Werkzeugpositionspunkt wird in der Regel als der Punkt gewählt, an dem die Werkzeugachse die Werkzeugoberfläche schneidet, und im Falle einer Mehrachsenbearbeitung muss auch der Werkzeugachsenvektor angegeben werden.

Entsprechend den Anforderungen der Zeichnung des Werkstücks und des Ablaufs des Bearbeitungsprozesses werden das zu verwendende Werkzeug, der Umfang und die Geschwindigkeit der Bewegung jedes Teils, die Reihenfolge jeder Aktion, die Geschwindigkeit der Spindel, die Richtung der Spindel, die Aktion des Spannens des Messerkopfs, die Aktion des Lösens des Messerkopfs, die Kühlung und andere Arten von Operationen in Form des vorgeschriebenen CNC-Codes in ein Programmblatt geschrieben, das in den speziell ausgestatteten Computer der Werkzeugmaschine eingegeben wird. Danach führt das CNC-System auf der Grundlage der Eingabeanweisungen eine Kompilierung, arithmetische und logische Verarbeitung durch, um alle Arten von Signalen und Anweisungen auszugeben, die jedes Teil in Übereinstimmung mit der angegebenen Verschiebung und geordneten Aktion steuern, so dass eine Vielzahl von verschiedenen Formen des Werkstücks bearbeitet werden kann. Daher hat die Vorbereitung des Programms einen großen Einfluss auf die Leistung der CNC-Werkzeugmaschine.

Eine Vielzahl von verschiedenen Funktionen der Anweisung Code, um die Form des Programms Eingang in die CNC-Werkzeugmaschine CNC-Gerät, CNC-Gerät, gefolgt von arithmetischen Verarbeitung, und dann senden Sie ein Puls-Signal, das den Betrieb der verschiedenen beweglichen Teile der CNC-Werkzeugmaschine, und schließlich die komplette Schneiden und die Verarbeitung von Teilen.

Derzeit gibt es zwei Normen für CNC-Verfahren, zum einen die ISO-Norm (International Organisation for Standardisation) und zum anderen die EIA-Norm (Electronic Industries Association), den in China übernommenen ISO-Code.

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

Das Kernstück des computergestützten Programmiersystems ist CAD/CAM, das die Funktion der Dateneingabe/-ausgabe hat, aber auch die Berechnung der Bearbeitungsbahn sowie die Bearbeitung der Bahn durchführen kann, die Prozessparameter einrichten kann, die Bearbeitungssimulation durchführen kann, die Nachbearbeitung von CNC-Programmen durchführen kann und die Funktion der Datenverwaltung hat.

Heutzutage, in China beliebte Benutzer, mit leistungsstarken CNC-Programmierung Software existiert, UG, CAXA und so weiter. Jede Software für das Prinzip der CNC-Programmierung, grafische Verarbeitung und Bearbeitungsmethoden sind mehr oder weniger die gleichen, aber jeder hat seine eigenen Merkmale.

Schritte zur CNC-Bearbeitung von Teilen

Zunächst wird die Teilezeichnung analysiert, und dann ist die allgemeine Situation des Werkstücks bekannt, die die Geometrie, aber auch das Material des Werkstücks 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, Programmverifizierung, das Programm in die Maschine, gefolgt von grafischer Simulation, um zu überprüfen, dass die Programmierung korrekt ist.

Bei der Bearbeitung von Werkstücken kann eine gute Prozesskontrolle sehr effektiv sein, um Zeit zu sparen und die Qualität der Werkstücke deutlich zu verbessern.

7, zur Durchführung der Annahme des Werkstücks, während die Qualität der Fehler-Analyse, das erste Werkstück zu inspizieren, wenn qualifiziert, um in den nächsten Prozess, wenn nicht, dann mit Hilfe der Qualitätsanalyse, um herauszufinden, die Ursachen von Fehlern und die entsprechenden Korrekturmaßnahmen.

Geschichte der CNC-Werkzeugmaschinen

Nach dem Zweiten Weltkrieg, die verarbeitende Industrie ist abhängig von der manuellen Produktion, müssen die Arbeitnehmer die Zeichnungen zu lesen, und dann manuell die Werkzeugmaschinen zu bedienen, und dann gehen Sie auf die Teile zu verarbeiten, durch diese Art und Weise zu produzieren Produkte, die Kosten relativ hoch ist, ist die Effizienz relativ gering, und die Qualität der gleichen kann nicht garantiert werden.

In den späten 1940er Jahren, die Vereinigten Staaten, gibt es ein Ingenieur namens Parsons (John), er einen Weg konzipiert, ist dieser Ansatz in einem Karton Karte über dem Stempel, durch den Stempel, um die Notwendigkeit der Durchführung der Bearbeitung der Geometrie der Teile, und dann verwenden Sie diese Karte, um die Aktion der Werkzeugmaschine zu steuern, und zu dieser Zeit zu dieser Zeit, das ist nur eine Art von Idee.

Im Jahr 1948 erzählte Parsons der US-Luftwaffe ihre Ideen, die US-Luftwaffe gehört, zeigte großes Interesse, nur weil die US-Luftwaffe zu dieser Zeit ist für fortschrittliche Bearbeitungsmethoden suchen, zur Lösung des Problems der Flugzeug-Prototyp-Bearbeitung, im Hinblick auf den Prototyp Form ist äußerst komplex, die Präzisionsanforderungen der sehr hoch, die gewöhnliche Ausrüstung ist schwierig zu passen, die US-Luftwaffe sofort in Auftrag gegeben und gesponsert von den Vereinigten Staaten von Amerika, dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) zur Durchführung von Forschung, gehen Sie auf die R & D! Diese Werkzeugmaschine durch Karton gesteuert, und schließlich im Jahr 1952, MIT und Parsons vereinten ihre Kräfte, um erfolgreich die erste Demonstration Maschine zu entwickeln, in den 1960er Jahren, die einfacher und wirtschaftlicher Punkt-Steuerung Bohrmaschine, sowie lineare Steuerung CNC-Fräsmaschine zu einer raschen Entwicklung, was die schrittweise Förderung von CNC-Werkzeugmaschinen in der verarbeitenden Industrie in allen Bereichen.

CNC-Bearbeitung Geschichte, wurde bis zu mehr als einem halben Jahrhundert, NC numerische Steuerung, sondern auch von den frühesten analogen Signal-Schaltung, die Entwicklung eines äußerst komplexen integrierten Verarbeitungs-System, Programmier-Methoden, sondern auch von Hand, die Entwicklung von intelligenten, leistungsstarken CAD / CAM integriertes System.

Apropos die inländische Situation, die Entwicklung der CNC-Technologie in China ist relativ langsam, für viele inländische Werkstätten, gibt es eine relative Rückständigkeit der Ausrüstung, Personal in der technischen Ebene und das Konzept der Rückständigkeit, die sich in der Verarbeitung von schlechter Qualität und Verarbeitung Effizienz ist nicht hoch, und oft verzögerte Lieferung des Phänomens der Frist.

1, die erste Generation von NC-Systemen wurde 1951 eingeführt, ihre Steuereinheit besteht hauptsächlich aus einer Vielzahl von Ventilen sowie analogen Schaltkreisen, die ersten CNC-Werkzeugmaschinen wurden 1952 geboren, sie haben sich von Fräsmaschinen oder Drehmaschinen zu Bearbeitungszentren entwickelt und sind die Schlüsselausrüstung für die moderne Fertigung geworden.

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.

Im Jahr 1964 wurde die vierte Generation des NC-Systems entwickelt, die uns heute bestens bekannte numerische Computersteuerung, die CNC-Steuerung.

5. 1975 wurde das NC-System mit einem Mikroprozessor mit leistungsstarken Funktionen ausgestattet, was als fünfte Generation des NC-Systems bezeichnet wird.

Die sechste Generation von NC-Systemen, mit dem aktuellen Integrated Manufacturing System (MIS) und der Ergänzung durch DNC sowie das Flexible Machining System (FMS).

Trends bei CNC-Werkzeugmaschinen

1. hohe Geschwindigkeit

High-Speed-Entwicklung der Automobilindustrie, die High-Speed-Entwicklung der Rüstungsindustrie, die High-Speed-Entwicklung der Luftfahrtindustrie, die High-Speed-Entwicklung der Luft-und Raumfahrtindustrie, Aluminium-Legierungen und anderen neuen Materialien angewandt werden kann, in diesem Fall, für die High-Speed-CNC-Werkzeugmaschine Verarbeitung Anforderungen sind höher und höher.

a. Spindel-Drehzahl: die Werkzeugmaschine mit einer elektrischen Spindel, das heißt, die Spindel-Motor als die Spindel Stromquelle, die Spindel kann die maximale Geschwindigkeit, wie viele Umdrehungen pro Minute, den spezifischen Wert von / min.

b. Die Vorschubgeschwindigkeit ist wie folgt, mit einer Auflösung von 0,01µm, die maximale Vorschubgeschwindigkeit kann 240m/min erreichen, und es ist auch möglich, eine genaue Bearbeitung von komplexen Formen, die der Fall ist.

c. Betriebsgeschwindigkeit: die rasante Entwicklung von Mikroprozessoren, für die CNC-System in Richtung High-Speed, hochpräzise Richtung, um eine Garantie, nach der die Entwicklung der CPU wurde entwickelt, um 32-Bit-oder 64-Bit-CNC-System, seine Frequenz erhöht, um Hunderte von Megahertz und sogar Tausende von Megahertz. Aufgrund dieser erheblichen Steigerung der Rechengeschwindigkeit ist es möglich, Vorschubgeschwindigkeiten von bis zu 24 bis 240 m/min zu erreichen, wenn die Auflösung 0,1 µm oder 0,01 µm beträgt.

d. Werkzeugwechselgeschwindigkeit: Heutzutage ist die Werkzeugwechselzeit im Herzen der ausländischen fortgeschrittenen Verarbeitung hat in der Regel rund 1s, und einige sind so hoch wie 0,5s. Das deutsche Unternehmen setzt als Korb-Stil in diesem Fall ist das Werkzeug-Magazin entworfen, um so zu sein, und mit der Spindel als die Achse, und dann gibt es ein Werkzeug Anordnung in der Peripherie des Messers, um das Messer zu gehen, um schließlich durch die Messerwechselzeit ist nur 0,9s.

2. hohe Präzision

Heutzutage beschränken sich die Anforderungen an die Genauigkeit von CNC-Werkzeugmaschinen nicht mehr nur auf die statische geometrische Genauigkeit, sondern es wird auch der Bewegungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine immer mehr Aufmerksamkeit gewidmet, ebenso wie der thermischen Verformung und der Überwachung und Kompensation von Schwingungen.

Zur Verbesserung der Steuerungsgenauigkeit des CNC-Systems wird eine Hochgeschwindigkeits-Interpolationstechnologie eingesetzt, durch die ein kontinuierlicher Vorschub mit winzigen Programmsegmenten erreicht wird, um die CNC-Steuerung zu verfeinern, und ein hochauflösendes Positionserfassungsgerät wird verwendet, um die Genauigkeit der Positionserfassung zu verbessern, und das Positionsservosystem wird mit Vorwärtssteuerung und nichtlinearen Steuerungsmethoden eingesetzt.

Die Einführung von Technologien wie Spielkompensation, Kompensation von Schraubensteigungsfehlern und Kompensation von Werkzeugfehlern, durch die eine umfassende Kompensation des thermischen Verformungsfehlers und des räumlichen Fehlers der Ausrüstung erfolgt, ist die Einführung der Fehlerkompensationstechnologie.

c. Überprüfung mit einem Raster zur Verbesserung der Genauigkeit der Bahn des Bearbeitungszentrums, Vorhersage der Bearbeitungsgenauigkeit der Maschine mit Hilfe der Simulation, Gewährleistung der Positioniergenauigkeit der Maschine und der Wiederholgenauigkeit der Positionierung, Aufrechterhaltung ihrer Leistung im Laufe der Zeit, Ermöglichung einer breiten Palette von Bearbeitungsaufgaben unter verschiedenen Betriebsbedingungen und Gewährleistung der Qualität der bearbeiteten Teile.

3. funktionale Komplexität

Eine Vielzahl von Elementen auf einer Werkzeugmaschine zu bearbeiten oder die Bearbeitung vom Rohling bis zum fertigen Produkt so weit wie möglich zu vervollständigen, das ist die Bedeutung einer Verbundwerkzeugmaschine. Sie kann in zwei Kategorien unterteilt werden, je nach den strukturellen Merkmalen von Prozessverbund und Prozessverbund. Bearbeitungszentrum kann Drehen, Fräsen, Bohren, Abwälzfräsen, Schleifen, Laser-Wärmebehandlung und andere Prozesse, sondern auch, um alle die Verarbeitung von komplexen Teilen zu vervollständigen. Mit der modernen Bearbeitung Anforderungen weiter zu verbessern, eine große Anzahl von Multi-Achsen-Verknüpfung CNC-Werkzeugmaschinen werden zunehmend von großen Unternehmen begrüßt.

4. intelligente Steuerung

Mit der Entwicklung der Technologie der künstlichen Intelligenz, um die Nachfrage nach Produktionsflexibilität zu erfüllen, um die Nachfrage nach der Entwicklung der Fertigungsautomatisierung zu erfüllen, der Grad der CNC-Werkzeugmaschinen Intelligenz weiter zu verbessern. Speziell in den folgenden Aspekten verkörpert:

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-Systeme: die Integration von Messungen, Modellierungsschritten, Bearbeitungsprozessen und Maschinenbetriebsverhalten, bekannt als die 4Ms, in ein einziges System während des Fertigungsprozesses.

5. die Offenheit des Systems

Da die Hardware- und Softwareschnittstellen auf anerkannten Standardprotokollen beruhen, ist es möglich, eine neue Generation von Universalhardware und -software zu übernehmen und zu assimilieren und mit ihr kompatibel zu sein, was ein Zeichen der Offenheit für zukünftige Technologien ist.

b. Offenheit für spezielle Nutzeranforderungen, einschließlich der Aktualisierung von Produkten, einschließlich erweiterter Funktionalität, und der Bereitstellung verschiedener Kombinationen von Hardware- und Softwareprodukten, um spezielle Anwendungsanforderungen zu erfüllen.

Die Einführung von CNC-Standards mit standardisierten Programmiersprachen erleichtert den Anwendern die Nutzung und reduziert den Arbeitsaufwand, der direkt mit der betrieblichen Effizienz zusammenhängt.

6. die Parallelisierung von Laufwerken

In der Lage, Multi-Koordinaten-Verknüpfung CNC-Bearbeitung Funktionen zu erreichen, sondern hat auch die Montage-Funktion, hat auch die Messfunktion, und mehr in der Lage, die Bedürfnisse der komplexen Sonderteile Verarbeitung zu erfüllen, sind parallel Werkzeugmaschinen als “seit der Erfindung der CNC-Technologie in der Werkzeugmaschinenindustrie die bedeutendsten Fortschritte”, sondern auch als “die 21. Die Parallelmaschine gilt als ”der bedeutendste Fortschritt in der Werkzeugmaschinenindustrie seit der Erfindung der CNC-Technologie" und wird auch als "die neue Generation von CNC-Bearbeitungsmaschinen für das 21.

7. die Polarisierung (Miniaturisierung und Miniaturisierung)

Die Entwicklung der Landesverteidigung, die Notwendigkeit für große und gute Leistung von CNC-Werkzeugmaschinen zu unterstützen, die Entwicklung der Luftfahrt, müssen auch große und gute Leistung von CNC-Werkzeugmaschinen zu unterstützen, die Entwicklung der Luft-und Raumfahrtindustrie, die gleiche Notwendigkeit für große und gute Leistung von CNC-Werkzeugmaschinen zu unterstützen, Energie und anderen grundlegenden industriellen Ausrüstung groß angelegt, oder die Notwendigkeit für große und gute Leistung von CNC-Werkzeugmaschinen zu unterstützen. Ultra-Präzisionsbearbeitung Technologie ist eine strategische Technologie des 21. Jahrhunderts, die Notwendigkeit, neue Fertigungsverfahren und Anlagen, die auf die Mikro-kleine Größe und Mikro-Nanometer-Bearbeitungsgenauigkeit anpassen können, Mikro-Nanotechnologie ist eine strategische Technologie des 21. Jahrhunderts, sondern auch die Notwendigkeit, neue Fertigungsverfahren und Anlagen, die auf die Mikro-kleine Größe und Mikro-Nanometer-Bearbeitungsgenauigkeit anpassen können, zu entwickeln.

8. die Vernetzung von Informationsinteraktionen

Das kann die gemeinsame Nutzung von Netzwerk-Ressourcen zu erreichen, sondern auch zu erreichen CNC-Werkzeugmaschinen im Falle der Fernüberwachung, Steuerung, Ferndiagnose und Wartung.

9. die Ökologisierung der Prozesse

In den letzten Jahren, die Entstehung einer kontinuierlichen keine oder weniger Kühlmittel, trockenes Schneiden, halbtrockenen Schneiden energiesparende und umweltfreundliche Werkzeugmaschinen, grüne Produktion Trend, so dass eine Vielzahl von energiesparenden und umweltfreundlichen Werkzeugmaschinen, um die Entwicklung voranzutreiben.

10. die Anwendung von Multimediatechnologien

Lassen Sie den Computer hat eine umfassende Verarbeitung von Ton-, Text-, Bild-und Video-Informationen Fähigkeit der Multimedia-Technologie, ist der Computer, Audio-und Video-und Kommunikationstechnologie-Integration als eine der Technologie, kann es diese Informationen zu erreichen, integrierte und intelligente Verarbeitung, kann auf Echtzeit-Überwachungssystem angewendet werden, sondern auch in der Produktionsstätte verwendet werden, Fehlerdiagnose und Produktionsprozess Parameterüberwachung und so weiter, so gibt es einen erheblichen Wert der Anwendung.