CNC-Bearbeitungstechnologie für High-End-Präzisionsfertigung

Die Rückkopplungseinrichtung, die aus Messelementen und entsprechenden Schaltkreisen besteht, spielt eine Rolle bei der Erfassung der Geschwindigkeit und des Weges und gibt die entsprechenden Informationen zurück, um einen geschlossenen Regelkreis zu bilden. Es gibt einige Präzisionsanforderungen, die nicht sehr hoch sindCNC-WerkzeugmaschinenWenn es keine Rückkopplungseinrichtung gibt, spricht man von einem offenen Regelkreis.

5、Werkzeugmaschinengehäuse

Werkzeugmaschine Körper als die physische Präsenz von CNC-Werkzeugmaschinen, ist es, die eigentliche Schneiden und Bearbeiten der mechanischen Teile, die das Bett umfasst, gibt es eine Basis, mit einem Tisch ausgestattet, enthält das Bett Sattel, sondern auch die Spindel und so weiter.

CNC-BearbeitungMerkmale des Prozesses

Sie gehorcht den Gesetzen der Bearbeitung und des Schneidens, die für alle Werkzeugmaschinen gelten.VerarbeitungAuch weitgehend folgen, ist es die Anwendung von Computer-Control-Technologie in der Bearbeitung der Automatisierung der Verarbeitung, so gibt es eine hohe Verarbeitungseffizienz, hohe Präzision Funktionen, es hat eine einzigartige Verarbeitung, der Prozess ist komplexer, Schritt für Schritt Anordnung der erschöpfenden und gründlich.

Der CNC-Bearbeitungsprozess umfasst die Auswahl von Werkzeugen, die Bestimmung von Schnittparametern und die Gestaltung von Werkzeugwegen usw. Der CNC-Bearbeitungsprozess ist die Grundlage und der Kern der CNC-Programmierung, und nur wenn der Prozess angemessen ist, kann ein hocheffizientes und hochwertiges CNC-Programm erstellt werden. Messen Sie das CNC-Programm gut oder schlecht mit dem Standard, d.h. der minimalen Bearbeitungszeit, dem minimalen Werkzeugverlust und der Bearbeitung mit den besten Ergebnissen des Werkstücks.

CNC-Bearbeitung gehört zu den gesamten Verarbeitung des Werkstücks Prozess-Kategorie, sondern auch einer der Prozesse, dieser Prozess muss mit den anderen vor und nach dem Prozess mit einander, und dann kann letztlich die gesamte Maschine oder Form Montage Anforderungen, und nur auf diese Weise, kann verarbeitet werden, um die Standards der Teile.

Der CNC-Bearbeitungsprozess ist in der Regel in Schritte wie Schruppen und mittleres Schruppen sowie Halbschlichten und Schlichten unterteilt.

CNC-Programmierung für CNC

CNC-Programmierung wird der gesamte Prozess von der Teil Zeichnung auf den Erwerb von CNC-Bearbeitungsprogramm, die wichtigste Aufgabe ist die Berechnung der Bearbeitung Tool Point, das Werkzeug Punkt wird als CL-Punkt, das Werkzeug Punkt ist in der Regel für die Werkzeug-Achse und das Werkzeug Oberfläche des Schnittpunkts des Werkzeugs, in der Multi-Achsen-Bearbeitung muss auf die Werkzeug-Achse Vektor gegeben werden.

CNC-Werkzeugmaschinen sollten auf der Grundlage der Anforderungen der Werkstück-Zeichnungen und Bearbeitung, das Werkzeug verwendet werden, sowie die Höhe der Bewegung der Komponenten, Geschwindigkeit, Action-Sequenz, Spindeldrehzahl, Spindel-Drehrichtung, Kopf Spannen, Lösen und Kühlung und andere Operationen, in Übereinstimmung mit den Bestimmungen der Form der CNC-Code in das Programm kompiliert, und dann die Eingabe in die Werkzeugmaschine speziellen Computer. Dann wird das CNC-System in Übereinstimmung mit den Eingabeanweisungen für die Kompilierung, arithmetische und logische Verarbeitung, die Ausgabe einer Vielzahl von Signalen und Anweisungen, um die verschiedenen Teile in Übereinstimmung mit den angegebenen Verschiebung und sequentielle Aktion, so dass eine Vielzahl von verschiedenen Formen des Werkstücks zu verarbeiten. Daher hat die Vorbereitung des Programms einen großen Einfluss auf die Leistung der CNC-Werkzeugmaschine.

Im Namen einer Vielzahl von verschiedenen Funktionen der Anweisung Code, um die Form des Programms Eingabe in die CNC-Werkzeugmaschine CNC-Gerät, das CNC-Gerät wird berechnet und verarbeitet werden, und dann senden Sie ein Puls-Signal, durch das Signal, um den Betrieb der beweglichen Teile der CNC-Werkzeugmaschine, und schließlich das Schneiden und die Verarbeitung der Teile.

Derzeit gibt es zwei Normen für CNC-Programme: die von der Internationalen Organisation für Normung entwickelte ISO-Norm und die EIA-Norm, die Electronic Industries Association der USA.

Infolge des technologischen Fortschritts wird die CNC-Programmierung für 3D oft nicht mehr von Hand programmiert, sondern es wird kommerzielle CAD/CAM-Software verwendet.

Das Herzstück des computergestützten Programmiersystems ist CAD/CAM, dessen Hauptfunktionen die Dateneingabe und -ausgabe sowie die Berechnung und Bearbeitung von Bearbeitungsbahnen, die Einstellung von Prozessparametern, die Bearbeitungssimulation und die Nachbearbeitung von CNC-Programmen sowie die Datenverwaltung usw. umfassen.

Heutzutage, in unserem Land, der Benutzer der Favorit, mit leistungsstarken CNC-Programmierung Software existiert, UG, CAXA und so weiter. Das Prinzip jeder Software für die CNC-Programmierung, Grafikbearbeitung und Bearbeitung sind mehr oder weniger die gleichen, aber jede hat ihre eigenen Merkmale.

Schritte zur CNC-Bearbeitung von Teilen

1, Analyse der Teile Zeichnungen, wissen die ungefähre Zustand des Werkstücks, mit Aspekten der Geometrie, und Werkstück Materialien, sowie Prozess-Anforderungen.

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. die Programmüberprüfung (Eingabe des Programms in die Werkzeugmaschine und Durchführung einer grafischen Simulation zur Überprüfung der Korrektheit der Programmierung)

6. die Bearbeitung von Werkstücken durchführen (eine gute Prozesskontrolle kann sehr effektiv sein, um Zeit zu sparen und die Qualität der Bearbeitung zu verbessern).

7, zur Durchführung der Inspektion des Werkstücks, wenn qualifiziert wird in den nächsten Prozess fließen, wenn nicht qualifiziert, mit Hilfe der Qualitätsanalyse, um herauszufinden, die Ursachen von Fehlern und die entsprechenden Korrekturmaßnahmen, das ist die Annahme des Werkstücks und Qualität Fehleranalyse.

Geschichte der CNC-Werkzeugmaschinen

Nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs, die verarbeitende Industrie für die Durchführung der Produktion der meisten der Anteil ist es, mit Hilfe von Arbeitskräften zu betreiben, wenn die Arbeiter werden die Zeichnungen zu verstehen, in Form von manuellen Betrieb von Werkzeugmaschinen, und dann Teile verarbeitet werden, die Verwendung einer solchen Art und Weise zu produzieren Produkte, die Kosten für den Staat in einem hohen Maß, die Effizienz ist relativ gering, und die Qualität der gleichen kann nicht garantiert werden.

Ende der 1940er Jahre, die Vereinigten Staaten, ein Ingenieur namens Parsons (John), konzipierte er eine Methode, diese Methode ist in einem Karton Karte gestanzt, durch die Löcher, um die Notwendigkeit für die Bearbeitung der Geometrie der Teile, und verwenden Sie dann diese Karte, um die Aktion der Werkzeugmaschine zu steuern, und zu dieser Zeit, das ist nur eine Idee.

1948 zeigte Parsons seine Idee der U.S. Air Force, die U.S. Air Force schaute zu, zeigte großes Interesse, denn die U.S. Air Force suchte nach einer fortschrittlichen Bearbeitungsmethode, um das Problem der Bearbeitung von Flugzeugprototypen zu lösen, im Hinblick auf die Komplexität der Form des Prototyps, die Präzisionsanforderungen und hoch, die allgemeine Ausrüstung ist schwer an die Vereinigten Staaten anzupassen, die U.S. Air Force beauftragte und sponserte sofort das U.S. Massachusetts Institute of Technology (MIT) mit der Durchführung von Forschung, um diese Hartkarton gesteuerte Maschine zu entwickeln. Um diese Werkzeugmaschine durch harte Pappe gesteuert zu entwickeln, schließlich im Jahr 1952, MIT und Parsons zusammengearbeitet, um erfolgreich die erste Demonstration Maschine zu entwickeln, um 1960, die einfacher und wirtschaftlicher Punkt-Steuerung Bohrmaschine, sowie lineare Steuerung CNC-Fräsmaschine, um die rasche Entwicklung, die in der schrittweisen Förderung von CNC-Werkzeugmaschinen in verschiedenen Bereichen der verarbeitenden Industrie.

Nach mehr als einem halben Jahrhundert, CNC-Bearbeitung hat seine eigene Geschichte, NC numerische Steuerung von der ersten analogen Signal-Schaltung für die Kontrolle, und allmählich in eine äußerst komplexe integrierte Bearbeitung System entwickelt, die Programmierung von der manuellen Programmierung, entwickelte sich zu intelligenten und leistungsfähigen CAD / CAM-System integriert.

Für China, die Entwicklung der CNC-Technologie ist relativ langsam, für die meisten der inländischen Werkstatt, die Ausrüstung ist relativ veraltet, das technische Niveau des Personals und das Konzept der Rückstand zu zeigen, für die schlechte Qualität der Bearbeitung und Verarbeitung Effizienz ist nicht hoch, oft verzögert Lieferfristen.

1, wurde 1951 eingeführt, die erste Generation von NC-Systemen, seine Steuereinheit besteht aus einer Vielzahl von Ventilen sowie analoge Schaltung, die Geburt der ersten CNC-Werkzeugmaschinen im Jahr 1952, hat es von Fräsmaschinen oder Drehmaschinen zu Bearbeitungszentren entwickelt, und dann zu den wichtigsten Geräten für die moderne Fertigung.

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

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

4. 1964 wurde bereits die vierte Generation von NC-Systemen entwickelt, nämlich die uns sehr vertraute numerische Computersteuerung, d.h. die CNC-Steuerung.

5. 1975 wurde das NC-System mit einem leistungsfähigen Mikroprozessor ausgestattet, der die fünfte Generation des NC-Systems darstellt.

Das NC-System der sechsten Generation nutzt das derzeitige Integrierte Fertigungssystem (MIS) sowie DNC und ein flexibles Bearbeitungssystem (FMS).

Trends bei CNC-Werkzeugmaschinen

1. hohe Geschwindigkeit

Mit der rasanten Entwicklung der Automobilindustrie, der rasanten Entwicklung der Rüstungsindustrie, der rasanten Entwicklung der Luftfahrtindustrie, der rasanten Entwicklung der Raumfahrtindustrie sowie der Anwendung von Aluminiumlegierungen und anderen neuen Werkstoffen steigen die Anforderungen an die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von CNC-Werkzeugmaschinen immer weiter.

a. Spindeldrehzahl kann auf diese Weise beschrieben werden, die Werkzeugmaschine verwendet wird, ist eine elektrische Spindel, das heißt, die Art der internen Spindelmotor, kann die Spindel die maximale Geschwindigkeit für wie viele Umdrehungen pro Minute zu erreichen.

b. Die maximale Vorschubgeschwindigkeit beträgt 240 Meter pro Minute bei einer Auflösung von 0,01 Mikrometern, und es können komplexe Präzisionsbearbeitungen durchgeführt werden.

c. Was die Arbeitsgeschwindigkeit betrifft, so hat die rasche Entwicklung von Mikroprozessoren die Entwicklung von numerischen Steuerungssystemen in Richtung hoher Geschwindigkeit und hoher Präzision gewährleistet und zur Entwicklung von numerischen Steuerungssystemen mit 32-Bit-CPUs und 64-Bit-CPUs geführt, deren Frequenz auf mehrere hundert Megahertz und Gigahertz erhöht wurde. Aufgrund der beträchtlichen Steigerung der Rechengeschwindigkeit ist es bei einer Auflösung von 0,1µm oder 0,01µm immer noch möglich, eine Vorschubgeschwindigkeit von 24-240m/min zu erreichen.

d. Ausländische fortschrittliche Bearbeitungszentren, Werkzeugwechsel Zeit, jetzt in der Regel in 1s oder so, die hohe hat 0,5s erreicht. Deutsche Unternehmen, das Werkzeug-Magazin Design-Stil, ist ein Korb-Stil, um die Spindel als die Achse, das Werkzeug umlaufende Anordnung, sowie seine Messer an das Messer Werkzeugwechselzeit, nur 0,9s.

2. hohe Präzision

Derzeit ist die Suche nach der Genauigkeit von CNC-Werkzeugmaschinen ist nicht nur auf statische geometrische Genauigkeit, Werkzeugmaschine Bewegung Genauigkeit und thermische Verformung, sowie für die Überwachung und Kompensation von Vibrationen, mehr und mehr Aufmerksamkeit.

a. Verbesserung der Genauigkeit der Steuerung von CNC-System, mit High-Speed-Interpolation Technologie, durch ein kleines Programm-Segment zu erreichen kontinuierliche Fütterung, die Aufforderung an die CNC-Steuerung Verfeinerung, die Verwendung von hochauflösenden Positionserfassung Gerät, Verbesserung der Position Erkennung Genauigkeit, Position Servo-System mit Feed-Forward-Steuerung und nicht-lineare Steuerung Methoden.

b. Umfassende Kompensation des thermischen Verformungsfehlers der Anlage und des räumlichen Fehlers der Anlage durch Anwendung der Technologie der Spielkompensation, der Technologie der Kompensation des Schraubensteigungsfehlers und der Technologie der Kompensation des Werkzeugfehlers.

c. Die Verwendung von Grid-Prüfung zur Verbesserung der Genauigkeit der Bewegung Trajektorie des Bearbeitungszentrums, mit Hilfe der Simulation zur Vorhersage der Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine, und dann sicherzustellen, dass die Positionierung und Wiederholung Positioniergenauigkeit der Werkzeugmaschine, so dass ihre Leistung kann für eine lange Zeit, um sicherzustellen, dass ihre Leistung ist stabil, und dass es in der Lage ist, eine Vielzahl von Bearbeitungsaufgaben unter verschiedenen Betriebsbedingungen und zur Gewährleistung, dass die Qualität der Bearbeitung der Teile.

3. funktionale Komplexität

Eine kombinierte Werkzeugmaschine bedeutet, dass eine Vielzahl von Bearbeitungselementen vom Rohling bis zum fertigen Produkt auf einer einzigen Werkzeugmaschine realisiert oder so weit wie möglich abgeschlossen wird. Aufgrund ihrer strukturellen Merkmale kann sie in zwei Kategorien eingeteilt werden: Prozesskomposit-Typ und Prozesskomposit-Typ. Bearbeitungszentrum kann komplett Drehen, Fräsen, Bohren, Abwälzfräsen, Schleifen, Laser-Wärmebehandlung und viele 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 mehr und mehr von den großen Unternehmen.

4. intelligente Steuerung

Nach dem Entwicklungsprozess der künstlichen Intelligenz-Technologie, im Hinblick auf die Notwendigkeit, die Entwicklung Bedürfnisse der Produktion Flexibilität und Automatisierung der Produktion, CNC-Werkzeugmaschinen in den Grad der Intelligenz weiter zu verbessern, insbesondere in den folgenden Ebenen 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. intelligente FertigungDabei handelt es sich um ein CNC-System, das den Messaspekt mit dem Modellierungsaspekt, dem Bearbeitungsaspekt und dem Maschinenbedienungsaspekt, die alle von den 4Ms abgedeckt werden, in ein und demselben System integriert.

5. die Offenheit des Systems

a. Offenheit für künftige Technologien, da die Software- und Hardwareschnittstellen auf anerkannten Standardprotokollen beruhen, die übernommen, assimiliert und mit einer neuen Generation von Allzwecksoftware und -hardware kompatibel gemacht werden können.

b. Offenheit für die besonderen Bedürfnisse der Nutzer, Durchführung von Produktaktualisierungen, Funktionserweiterungen, Bereitstellung verschiedener Kombinationen von Hardware- und Softwareprodukten, um spezielle Anwendungsanforderungen zu erfüllen.

c. Was die Konstruktion von CNC-Normen betrifft, so gibt es standardisierte Programmiersprachen, die benutzerfreundlich sind und eine Verringerung des Arbeitsaufwands ermöglichen, der direkt mit der betrieblichen Effizienz zusammenhängt.

6. die Parallelisierung von Laufwerken

Die parallele Werkzeugmaschine gilt als “die bedeutendste Entwicklung in der Werkzeugmaschinenindustrie seit der Erfindung der CNC-Technologie” und “die neue Generation von CNC-Bearbeitungsmaschinen des 21. 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, die gleiche Notwendigkeit für große und gute Leistung von CNC-Werkzeugmaschinen zu unterstützen, die Entwicklung der Luft-und Raumfahrtindustrie, sondern auch brauchen, um große und gute Leistung von CNC-Werkzeugmaschinen zu unterstützen, wie Energie und andere grundlegende industrielle Ausrüstung groß, aber auch die Notwendigkeit für große und gute Leistung von CNC-Werkzeugmaschinen zu unterstützen. Und, Ultrapräzisions-Bearbeitungstechnologie ist die strategische Technologie des 21. Jahrhunderts, Mikro-und Nanotechnologie ist die strategische Technologie des 21. Jahrhunderts, so dass die Notwendigkeit, neue Fertigungsverfahren und Ausrüstungen zu entwickeln, um die Mikro-und geringe Größe anzupassen, die Notwendigkeit, neue Fertigungsverfahren und Ausrüstungen zu entwickeln, um die Mikro-und Nanometer Bearbeitungsgenauigkeit anzupassen.

8. die Vernetzung von Informationsinteraktionen

Nicht nur, um die gemeinsame Nutzung von Netzwerkressourcen zu erreichen, sondern auch, um die Fernüberwachung von CNC-Werkzeugmaschinen sowie die Fernsteuerung, Ferndiagnose und -wartung zu ermöglichen.

9. die Ökologisierung der Prozesse

In den letzten Jahren, diejenigen, die nicht verwenden, Kühlmittel oder weniger Kühlmittel, um die trockenen Schneiden und semi-trockenen Schneiden und energiesparende Umweltschutz Eigenschaften der Werkzeugmaschine, weiterhin erscheinen, grüne Fertigung Trend, was verschiedene Arten von energiesparenden Umweltschutz Werkzeugmaschinen, um die Entwicklung zu beschleunigen.

10. die Anwendung von Multimediatechnologien

Multimedia-Technologie, die Computer-, Audio-und Video-und Kommunikationstechnologie Fusion zusammen, so dass der Computer hat die Fähigkeit, umfassend mit Ton, Text, Bilder und Video-Informationen, kann es eine umfassende und intelligente Informationsverarbeitung zu erreichen, kann auf Echtzeit-Überwachungssystem angewendet werden, sondern kann auch in der Produktionsstätte Ausrüstung Fehlerdiagnose verwendet werden, sowie die Produktion Prozessparameter Überwachung, etc.