CNC-Bearbeitungstechnologie für High-End-Präzisionsfertigung

Die Rückführeinrichtung, die die Geschwindigkeit und den Weg erfasst und die Informationen zur Bildung eines geschlossenen Regelkreises zurückführt, besteht aus einer Kombination von Messelementen und entsprechenden Schaltungen. Einige der Genauigkeitsanforderungen sind nicht sehr hoch.CNC-WerkzeugmaschinenEs wird als offenes System bezeichnet, weil es keine Rückkopplungseinrichtung hat.

5、Werkzeugmaschinengehäuse

Die Einheit einer CNC-Werkzeugmaschine ist der Maschinenkörper, d. h. der mechanische Teil, mit dem der eigentliche Zerspanungsprozess durchgeführt wird, der das Bett und auch den Sockel mit dem Tisch, einschließlich des Sattels, und die Spindel umfasst.

CNC-BearbeitungMerkmale des Prozesses

Numerische CNC-SteuerungVerarbeitungFolgen Sie den Gesetzen der Zerspanung Schneiden, und gewöhnliche Werkzeugmaschine Bearbeitung ist mehr oder weniger die gleichen, es ist die Computer-Control-Technologie im Bereich der Bearbeitung automatisierte Verarbeitung, hohe Verarbeitungseffizienz, hohe Präzision Funktionen, die Verarbeitung hat einzigartige Eigenschaften, der Prozess ist komplizierter, Schritt für Schritt Anordnung der detaillierten und intensiv.

Die Auswahl der Werkzeuge, Schnitt-Parameter, um die Gestaltung des Messers Prozess Route ist in der CNC-CNC-Bearbeitung Prozess.CNC-CNC-Bearbeitung Prozess ist die Grundlage der CNC-Programmierung ist der Kern, nur angemessenen Prozess kann mit hoher Effizienz CNC-Programm programmiert werden, kann mit hoher Qualität CNC-Programm programmiert werden. Messen Sie den Standard der guten und schlechten CNC-Programm ist: die minimale Bearbeitungszeit, die minimale Werkzeugverlust, die besten Ergebnisse des bearbeiteten Werkstücks.

CNC-Bearbeitung gehört zu den gesamten Verarbeitung des Werkstücks Prozess-Kategorie, genau einer der Prozesse, muss es mit anderen Prozessen vor und nach einander, um letztlich mit der gesamten Maschine oder Form Montage Anforderungen übereinstimmen, so dass die Qualität der Teile verarbeitet werden können, um die Standards zu erfüllen.

Der Prozess der CNC-Bearbeitung wird grob so unterschieden, dass er das Schruppen dieses Gliedes sowie das Schruppen dieses Gliedes einschließt, aber auch das Halbschlichten und Schlichten und viele andere Schritte umfasst.

CNC-Programmierung für CNC

Die CNC-Programmierung ist der gesamte Prozess, der von der Zeichnung eines Werkstücks bis zur Erstellung eines CNC-Bearbeitungsprogramms führt. Die Hauptaufgabe besteht in der Berechnung der Werkzeugpositionspunkte, die auch als Punkte oder kurz CL-Punkte bezeichnet werden, während des Bearbeitungsprozesses. Der CL-Punkt ist im Allgemeinen der Schnittpunkt der Werkzeugachse mit der Werkzeugoberfläche, und bei der Mehrachsenbearbeitung muss der Vektor der Werkzeugachse angegeben werden.

In der CNC-Werkzeugmaschine, nach den Anforderungen der Werkstück-Zeichnungen und dann in Übereinstimmung mit der Bearbeitung, die Höhe der Bewegung des Werkzeugs und der Komponenten, sowie die Geschwindigkeit, und die Reihenfolge der Maßnahmen, mit der Spindeldrehzahl gekoppelt, sowie die Richtung der Drehung der Spindel, der Messerkopf Klemmen, Messerkopf Lösen, sowie Kühlung und andere Operationen, durch die Form der erforderlichen CNC-Code in das Programm Form kompiliert, und dann die Eingabe in die Werkzeugmaschine spezielle Computer. Anschließend wird das CNC-System auf der Grundlage der eingegebenen Anweisungen kompiliert, dann betrieben, und dann nach der logischen Verarbeitung, verschiedene Signale und Anweisungen ausgegeben werden, um verschiedene Teile in Übereinstimmung mit der angegebenen Verschiebung und sequentielle Aktion zu steuern, so dass eine Vielzahl von verschiedenen Formen von Werkstücken zu verarbeiten. Daher hat die Zusammenstellung des Programms einen großen Einfluss auf die Leistung der CNC-Werkzeugmaschine.

Muss eine Vielzahl von verschiedenen Funktionen der Anweisung Code, in Form eines Programms Eingabe in die CNC-Werkzeugmaschine numerische Steuerung Gerät, die numerische Steuerung Gerät wird die arithmetische Verarbeitung, und dann senden Sie Puls-Signale, um den Betrieb der verschiedenen beweglichen Teile der CNC-Werkzeugmaschine, um den Schneidprozess der Teile.

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

Infolge des technologischen Fortschritts erfolgt die CNC-Programmierung für 3D oft nicht mehr von Hand, sondern mit kommerzieller CAD/CAM-Software.

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 Bearbeitungsbahn durchführen kann, die Prozessparameter einstellen kann, die Bearbeitungssimulation durchführen kann, die Nachbearbeitung des CNC-Programms durchführen wird und auch die Funktion der Datenverwaltung hat.

Heutzutage, in unserem Land, der Benutzer ist sehr beliebt, mit leistungsfähigen CNC-Programmierung Software existiert, UG, CAXA und so weiter. Jede Software für CNC-Programmierung Prinzipien, Grafik-Verarbeitung und Bearbeitungsmethoden sind alle Ähnlichkeiten und Unterschiede, aber jeder hat seine eigenen Merkmale.

Schritte zur CNC-Bearbeitung von Teilen

1. die Zeichnung des Teils zu analysieren, um die allgemeine Situation des Werkstücks zu kennen, die die Geometrie und den Werkstoff des Werkstücks sowie 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. die Programmüberprüfung (Eingabe des Programms in die Werkzeugmaschine und Durchführung einer grafischen Simulation zur Überprüfung der Korrektheit der Programmierung)

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

7, wenn das Werkstück zur Durchführung von Tests, wenn qualifiziert, so dass es in den nächsten Prozess fließt, wenn es nicht qualifiziert ist, dann, mit Hilfe der Qualitätsanalyse, um die Ursache des Fehlers zu finden und zu versuchen, den Weg zu korrigieren, ist dies die Annahme des Werkstücks sowie die Qualität der Fehleranalyse.

Geschichte der CNC-Werkzeugmaschinen

Nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs, die meisten der verarbeitenden Produktion erfolgt mit Hilfe der manuellen Betrieb, wenn die Arbeitnehmer die Zeichnungen zu verstehen, um die Werkzeugmaschine von Hand zu bedienen, und dann zu bearbeitenden Teile, durch eine solche Art und Weise zu produzieren Produkte, die Kosten relativ hoch ist, ist die Effizienz relativ gering, und die Qualität ist nicht bis zu dem gleichen Grad der Sicherheit.

Ende der 1940er Jahre kam ein amerikanischer Ingenieur namens Parsons (John) auf die Idee, Löcher in eine Pappkarte zu stanzen, um die Geometrie des zu bearbeitenden Teils darzustellen, und die Karte zur Steuerung der Maschinenbewegungen zu verwenden, was damals nur eine Idee war.

Im Jahr 1948 zeigte Parsons seine Idee der U.S. Air Force, die U.S. Air Force hat gesehen, zeigte großes Interesse, weil die U.S. Air Force war auf der Suche nach einer fortschrittlichen Verarbeitungsmethode, auf der Suche nach dem Flugzeug-Prototyp Verarbeitungsprobleme zu lösen, im Hinblick auf die Komplexität der Form des Prototyps, die Präzisionsanforderungen der allgemeinen Ausrüstung ist schwer anzupassen, die U.S. Air Force sofort in Auftrag gegeben und von den Vereinigten Staaten von Amerika, dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) gesponsert, um die Forschung durchzuführen, um diese harte Pappe zu entwickeln, um die Maschine zu steuern. 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 eine schnellere Entwicklung zu erreichen, so dass CNC-Werkzeugmaschinen in verschiedenen Bereichen der verarbeitenden Industrie schrittweise gefördert werden.

Die Geschichte der CNC-Bearbeitung, wurde bis zu mehr als ein halbes Jahrhundert, NC numerische Steuerung, sondern auch von den frühesten analogen Signal-Schaltung zu entwickeln begann, und dann zu äußerst komplexen integrierten Bearbeitungssystem, Programmierung, sondern auch von der manuellen Entwicklung, die Entwicklung von intelligenten, leistungsstarken CAD / CAM-System integriert.

In China, die Entwicklung der CNC-Technologie ist relativ langsam, für die meisten der inländischen Werkstatt, gibt es rückständige Ausrüstung, Personal hinter dem technischen Niveau, das Konzept spiegelt auch die kurze Bord und andere Umstände, die in der schlechten Qualität der Verarbeitung, Verarbeitung Effizienz ist nicht hoch, aber auch oft Verzögerungen bei der Lieferung des Problems.

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 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.

4, in der Tat, im Jahr 1964, die vierte Generation von NC-System entwickelt wurde, die sehr vertraut mit dem Computer numerische Steuerung, auch bekannt als CNC-Steuerung.

5. 1975 wurde das NC-System mit einem Mikroprozessor mit leistungsstarken Funktionen ausgestattet, und das von diesem Mikroprozessor verwendete NC-System war die fünfte Generation des NC-Systems.

6, die sechste Generation der NC-System, die Verwendung der aktuellen integrierten Fertigungssystem, das heißt, MIS, und die Verwendung von DNC, und auch die Verwendung der flexiblen Bearbeitung System, das heißt, FMS.

Trends bei CNC-Werkzeugmaschinen

1. hohe Geschwindigkeit

Begleitet von der Hochgeschwindigkeitsentwicklung der Automobilindustrie, begleitet von der Hochgeschwindigkeitsentwicklung der Verteidigungsindustrie, begleitet von der Hochgeschwindigkeitsentwicklung der Luftfahrtindustrie, begleitet von der Hochgeschwindigkeitsentwicklung der Luft- und Raumfahrtindustrie, sowie von Aluminiumlegierungen und anderen neuen Materialien, die für die CNC-Werkzeugmaschinenbearbeitung verwendet werden, sind die Hochgeschwindigkeitsanforderungen immer höher geworden.

a. Spindeldrehzahl, die Werkzeugmaschine ist in der Art der Spindel, das heißt, die Spindel-Motor, der eine maximale Spindeldrehzahl von / min hat eine solche Situation verwendet.

b. Mit einer Auflösung von 0,01 µm kann ein maximaler Vorschub von 240 m/min erreicht werden, und eine genaue Bearbeitung komplexer Oberflächen ist möglich.

c. In Bezug auf die Arbeitsgeschwindigkeit hat die rasche Entwicklung von Mikroprozessoren die Entwicklung von CNC-Systemen in Richtung Hochgeschwindigkeit und Hochpräzision sichergestellt, was zur Entwicklung von 32-Bit- und 64-Bit-CPUs geführt hat, und die Frequenz wurde auf Hunderte von Megahertz und Tausende von Megahertz erhöht. Durch diese erhebliche Steigerung der Rechengeschwindigkeit können Vorschubgeschwindigkeiten von 24 bis 240 m/min bei Auflösungen von 0,1 µm und 0,01 µm erreicht werden.

d. Werkzeugwechselgeschwindigkeit: Heutzutage, diese fortschrittlichen ausländischen Bearbeitungszentren, die Werkzeugwechselzeit, in der Regel wurde in fast 1 Sekunde oder so, die hoch ist, hat 0,5 Sekunden erreicht. Ein deutsches Unternehmen, das Werkzeugmagazin als Korb-Stil entworfen, ist die Spindel als die Achse, das Werkzeug ist in den Kreis, wo die Anordnung, ist es von dem Messer zu dem Messer Werkzeugwechselzeit ist nur 0,9 Sekunden.

2. hohe Präzision

Es ist nicht mehr auf die statische geometrische Genauigkeit der CNC-Werkzeugmaschine Genauigkeit Anforderungen, Werkzeugmaschinen Bewegung Genauigkeit, thermische Verformung der Werkzeugmaschine, sowie die Schwingungen der Überwachung und Kompensation der zunehmende Aufmerksamkeit.

a. Verbesserung der CNC-System-Steuerung Genauigkeit, vor allem die Verwendung von High-Speed-Interpolation Technologie, gefolgt von einem kleinen Programm-Segment, um eine kontinuierliche Fütterung, um die CNC-Steuerung zu verfeinern, und dann die Verwendung von hochauflösenden Positionserfassung Geräte zur Verbesserung der Positionserfassung Genauigkeit, und schließlich die Position des Servo-Systems mit Feed-forward-Steuerung und nicht-lineare Steuerung und andere Methoden.

b. Die Verwendung von Fehlerkompensation Technologie, die Verwendung von Reverse-Gap-Kompensation Technologie, die Verwendung von Schraubensteigung Fehler Entschädigung Technologie, die Verwendung von Werkzeug-Fehler-Kompensation und andere Technologien, für die thermische Verformung der Ausrüstung zur Durchführung umfassender Ausgleich, für die Ausrüstung zur Durchführung umfassender Ausgleich der räumlichen Fehler.

c. Anwendung der Gittermethode zur Überprüfung, um die Genauigkeit der Bewegungsbahn des Bearbeitungszentrums zu verbessern und die Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine mit Hilfe der Simulation vorherzusagen, um die Positioniergenauigkeit der Werkzeugmaschine sowie die Wiederholungspositioniergenauigkeit zu gewährleisten, um ihre Leistung über einen langen Zeitraum in einem stabilen Zustand zu halten und um eine Vielzahl von Bearbeitungsaufgaben unter verschiedenen Betriebsbedingungen durchführen zu können und gleichzeitig die Bearbeitungsqualität der Teile zu gewährleisten.

3. funktionale Komplexität

Multi-Achsen-Verknüpfung CNC-Werkzeugmaschinen sind mehr und mehr von großen Unternehmen willkommen, weil der modernen Bearbeitung Anforderungen weiter zu verbessern, können Composite-Werkzeugmaschinen auf einer Werkzeugmaschine oder so weit wie möglich erreicht werden, um eine Vielzahl von Elementen aus dem Rohling bis zum fertigen Produkt Verarbeitung, nach der strukturellen Merkmale können in Prozess-Verbund-und Prozess-Verbund zwei Arten von Bearbeitungszentren können Drehen, Fräsen, Bohren, Abwälzfräsen, Schleifen, Laser-Wärmebehandlung, und andere Prozesse abgeschlossen werden, und kann auf komplexe Teile der Alle Verarbeitung.

4. intelligente Steuerung

Entlang der Flugbahn der vorwärts Entwicklung der künstlichen Intelligenz-Technologie, im Hinblick auf die Notwendigkeit, die verarbeitende Industrie zu erreichen, um eine flexible Produktion und Fertigung zu erreichen Automatisierung dieser Entwicklung braucht, der Grad der Intelligenz von CNC-Werkzeugmaschinen weiterhin in den Prozess der Verbesserung. Insbesondere in den folgenden Aspekten reflektiert werden:

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. Im Herstellungsprozess gibt es ein intelligentes 4M-CNC-System, das den Messteil, den Modellierungsteil, den Bearbeitungsteil und den Maschinenbetriebsteil, die 4Ms, in das gleiche System integriert.

5. die Offenheit des Systems

a. Offenheit für künftige Technologien, da die Schnittstelle zwischen Software und Hardware auf weithin anerkannten Standardprotokollen beruht, die für die neue Generation gängiger Software und Hardware übernommen, angepasst und kompatibel gemacht werden können.

b. Wir sind offen für die speziellen Anforderungen der Benutzer, einschließlich der Aktualisierung von Produkten, der Erweiterung von Funktionen, aber auch der Bereitstellung einer Vielzahl von Kombinationen von Hardware- und Software-Produkten mit verschiedenen Kombinationen, um die Anforderungen von speziellen Anwendungen zu erfüllen.

c. Was die Konstruktion von CNC-Normen betrifft, so gibt es eine standardisierte Programmiersprache, die einerseits dem Benutzer eine einfache Handhabung ermöglicht und andererseits den Arbeitsaufwand reduziert, der direkt mit der betrieblichen Effizienz zusammenhängt.

6. die Parallelisierung von Laufwerken

In der Lage zu erreichen Multi-Koordinaten-Verknüpfung CNC-Bearbeitung, mit Montage-Funktionen, sondern hat auch eine Vielzahl von Merkmalen der Messung, sondern auch mehr in der Lage, die Anforderungen der komplexen Sonderteile Verarbeitung und parallele Werkzeugmaschinen sind als “seit der Erfindung der CNC-Technologie in der Werkzeugmaschinen-Industrie die wichtigsten Fortschritte”, sowie “eine neue Generation des 21. Bearbeitungsmaschinen des 21. Jahrhunderts”.

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. Ultrapräzisions-Bearbeitungstechnologie ist eine strategische Technologie des 21. Jahrhunderts, die Notwendigkeit, neue Fertigungsprozesse und Ausrüstung zu entwickeln, um die Mikro-kleine Größe und Mikro-Nanometer-Bearbeitungsgenauigkeit anzupassen, Mikro-Nanotechnologie ist auch eine strategische Technologie des 21. Jahrhunderts, die Notwendigkeit, neue Fertigungsprozesse und Ausrüstung zu entwickeln, um die Mikro-kleine Größe und Mikro-Nanometer-Bearbeitungsgenauigkeit anzupassen.

8. die Vernetzung von Informationsinteraktionen

Können die Netzwerk-Ressourcen-Sharing zu erreichen, sondern auch in der Lage sein, Remote-Überwachung und Steuerung von CNC-Werkzeugmaschinen, sowie Ferndiagnose und Wartung der Zeichensetzung zu tun.

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 energiesparenden und umweltfreundlichen Eigenschaften zu erreichen, der allgemeine Trend der grünen Fertigung aufgefordert, die beschleunigte Entwicklung einer Vielzahl von energiesparenden und umweltfreundlichen Werkzeugmaschinen.

10. die Anwendung von Multimediatechnologien

Multimedia-Technologie, kombiniert mit Computer-, Audio-und Video-und Kommunikationstechnologie in einem, so dass der Computer hat jetzt eine umfassende Behandlung von Ton, Text, Bilder und Video-Informationen Fähigkeiten. Kann integrierte Informationsverarbeitung, intelligent, für Echtzeit-Überwachungssystem, für die Produktionsstätte Ausrüstung Fehlersuche, für die Produktion Prozessparameter Überwachung zu erreichen, so gibt es erhebliche Anwendung Wert.