CNC-Bearbeitungstechnologie für High-End-Präzisionsfertigung

Die Rückführeinrichtung, die aus Messelementen und entsprechenden Schaltkreisen besteht, hat die Aufgabe, die Geschwindigkeit und die Verschiebung zu erfassen und diese Informationen zu einem geschlossenen Regelkreis zurückzumelden. Einige der Präzisionsanforderungen sind nicht sehr hoch in derCNC-WerkzeugmaschinenDa es keine Rückkopplung gibt, spricht man von einer offenen Schleife.

5、Werkzeugmaschinengehäuse

Der Werkzeugmaschinenkörper als Einheit der CNC-Werkzeugmaschine ist der Teil der Mechanik, der zur Durchführung des eigentlichen Zerspanungsvorgangs verwendet wird; er umfasst das Bett, einschließlich des Sockels, und den Tisch sowie den Bettsattel, zusätzlich zu den Spindeln usw.

CNC-BearbeitungMerkmale des Prozesses

Numerische CNC-SteuerungVerarbeitungWird auf der Grundlage der Gesetze der Bearbeitung Schneiden durchzuführen, und gewöhnliche Werkzeugmaschine Verarbeitungstechnik ist im Grunde ähnlich, es ist die Verwendung von Computer-Steuerungstechnik, um die mechanische Verarbeitung in der automatisierten Verarbeitung Modus, so hat eine hohe Verarbeitungseffizienz, hohe Präzision und so weiter, die Merkmale der Verarbeitungstechnik gibt es einzigartige Orte, der Prozess ist relativ komplex, Schritt für Schritt Anordnung eines detaillierten und gründlich.

Die Auswahl von Werkzeugen, die Festlegung von Schnittparametern und der Entwurf von Werkzeugwegen sind Teil des CNC-Bearbeitungsprozesses, der die Grundlage und das Herzstück der CNC-Programmierung darstellt, und nur mit einem vernünftigen Prozess kann ein hocheffizientes und hochwertiges CNC-Programm erstellt werden. Die Kriterien zur Messung der Qualität eines CNC-Programms sind minimale Bearbeitungszeit, minimaler Werkzeugverschleiß und bestmögliche Ergebnisse.

CNC-Bearbeitung gehört zu den Werkstück als Teil des gesamten Prozesses, sondern auch einer der Prozesse, muss es mit anderen Prozessen vor und nach einander zu arbeiten, um letztlich die gesamte Maschine oder Form Montage Anforderungen erfüllen, und dann in der Lage sein, ein qualifiziertes Teil zu verarbeiten.

Die CNC-Bearbeitung wird in der Regel in Schrupp-, Mittelschrupp-, Halbschlicht- und Schlichtbearbeitungen unterteilt.

CNC-Programmierung für CNC

CNC-Programmierung, ist ein kompletter Prozess von Beginn der Teil Zeichnung, bis die endgültige Übernahme von CNC-Bearbeitungsprogramm, seine Hauptaufgabe ist es, den Bearbeitungsprozess des Werkzeugs Punkt zu berechnen, als die CL-Punkt, das Werkzeug Punkt ist in der Regel für den Schnittpunkt der Werkzeug-Achse und der Werkzeug-Oberfläche, in Multi-Achsen-Bearbeitung ausgewählt, sondern müssen auch die Werkzeug-Achse Vektor geben.

Die erforderliche digitale Steuerung der Werkzeugmaschine basiert auf den Anforderungen, die in der Werkstückzeichnung angegeben sind, sowie auf dem spezifischen Ablauf des Bearbeitungsprozesses, dem Bewegungsumfang des verwendeten Werkzeugs und der verschiedenen Komponenten, der Geschwindigkeit und der Abfolge der Aktionen, die mit der Reihenfolge, der Spindeldrehzahl, der Spindeldrehrichtung, dem Spannen des Kopfes, dem Lösen des Kopfes und der Kühlung usw. verbunden sind, und zwar aufgrund der vorgeschriebenen Form des numerischen Steuercodes, der als Programmblatt geschrieben und in den für die Werkzeugmaschine bestimmten Computer eingegeben wird. Computer. Danach wird das CNC-System in Übereinstimmung mit der Eingabe dieser Anweisung tatsächlich kompiliert, beteiligen sich an der Berechnung und Durchführung der logischen Verarbeitung, Ausgabe aller Arten von verschiedenen Signalen und entsprechenden Anweisungen, manipulieren die Teile in Übereinstimmung mit der angegebenen Verschiebung und haben die Reihenfolge der Aktion, so dass die Verarbeitung und Herstellung einer Vielzahl von verschiedenen Formen von Werkstücken. Daher hat die Zusammenstellung des Programms einen großen Einfluss auf den Erfolg der Leistung der CNC-Werkzeugmaschine.

CNC-Werkzeugmaschinen, müssen eine Vielzahl von verschiedenen Funktionen der Anweisung Code, in Form eines Programms, Input-CNC-Gerät, CNC-Gerät wird berechnet und verarbeitet werden, und dann senden Sie Puls-Signale, um den Betrieb der verschiedenen beweglichen Teile der CNC-Werkzeugmaschinen, so dass, um die Teile des Schneidprozesses.

Heutzutage gibt es zwei Normen für CNC-Verfahren, zum einen die ISO-Norm, die von der Internationalen Organisation für Normung festgelegt wurde, und zum anderen die EIA-Norm, die von der Electronic Industries Association der Vereinigten Staaten von Amerika festgelegt wurde, die, was unser Land betrifft, den ISO-Code übernimmt.

Aufgrund des technologischen Fortschritts erfolgt die 3D-CNC-Programmierung in der Regel nicht mehr manuell, sondern mit kommerzieller CAD/CAM-Software.

Das zur Unterstützung der Programmierung eingesetzte Computersystem, dessen Kernstück CAD/CAM ist, umfasst eine Vielzahl von Funktionen, darunter die Dateneingabe und -ausgabe, die Berechnung und Bearbeitung von Bearbeitungsbahnen, einschließlich der Einstellung von Prozessparametern, mit der Funktion der Bearbeitungssimulation, aber auch die Nachbearbeitung von CNC-Programmen und die Datenverwaltung.

Heutzutage gibt es in unserem Land Software mit leistungsstarken CNC-Programmierfunktionen, die bei den Anwendern beliebt sind, wie UG, CAXA, usw. Jede Software hat ungefähr das gleiche Prinzip der CNC-Programmierung, hat aber ihre eigenen Merkmale. Jede Software über das Prinzip der CNC-Programmierung, Grafikverarbeitung und Bearbeitungsmethoden, etwa die gleichen, aber jeder hat seine eigenen Eigenschaften.

Schritte zur CNC-Bearbeitung von Teilen

1, die Analyse der Teile Zeichnungen, wissen die allgemeine Situation des Werkstücks, wie Geometrie, und dann verstehen, das Werkstück Material Material, und schließlich erfassen die Prozess-Anforderungen von solchen Fällen.

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, gute Prozesskontrolle, kann sehr gut sein, um Zeit zu sparen, kann sehr gut sein, um die Qualität der Verarbeitung des Werkstücks zu verbessern.

7, Werkstückabnahme, für die Werkstückprüfung, wenn qualifiziert wird in den nächsten Prozess fließen, wenn nicht qualifiziert, mit Hilfe der Qualitätsanalyse, um die Ursachen von Fehlern und die entsprechenden Korrekturmaßnahmen zu erkunden, sondern auch für die Qualität Fehleranalyse.

Geschichte der CNC-Werkzeugmaschinen

Nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs, die meisten der Produktion des verarbeitenden Gewerbes ist es, sich auf manuelle Bedienung, die Arbeitnehmer in das Verständnis der Zeichnungen, durch die manuelle Bedienung von Werkzeugmaschinen, und dann die Verarbeitung von Teilen, mit dieser Art und Weise zur Herstellung von Produkten, und diese Art der hohen Kosten, geringe Effizienz, und die Qualität kann nicht garantiert werden.

Gegen Ende der 1940er Jahre gab es in den Vereinigten Staaten einen Ingenieur namens Parsons (John), der eine Möglichkeit fand, die Geometrie der zu bearbeitenden Teile durch Stanzen von Löchern in eine Pappkarte darzustellen, mit deren Hilfe die Bewegung der Maschine gesteuert werden konnte, was damals nur eine Idee war.

Im Jahr 1948 zeigte Parsons seine Idee der U.S. Air Force, die U.S. Air Force schaute sich um und äußerte großes Interesse, weil die U.S. Air Force nach einer fortschrittlichen Bearbeitungsmethode suchte, die das Problem der Bearbeitung von Flugzeugprototypen lösen sollte, angesichts der komplexen Form des Prototyps, der hohen Präzisionsanforderungen, ist die allgemeine Ausrüstung schwer anzupassen, die U.S. Air Force beauftragte und förderte sofort das Massachusetts Institute of Technology (MIT) mit der Erforschung und Entwicklung dieser durch Pappe gesteuerten Werkzeugmaschine, schließlich 1952, MIT und Parsons arbeiteten zusammen, um erfolgreich die erste Demonstrationsmaschine zu entwickeln. (MIT) zur Durchführung von Forschung, die Entwicklung dieser Werkzeugmaschine durch die harte Pappe gesteuert, schließlich im Jahr 1952, MIT und Parsons Zusammenarbeit, erfolgreich die erste Demonstration Maschine entwickelt, um die 1960er Jahre einfacher und wirtschaftlicher Punkt-Steuerung Bohrmaschine, sowie lineare Steuerung von CNC-Fräsmaschine hat rasche Entwicklung gewonnen, was die schrittweise Förderung von CNC-Werkzeugmaschinen in verschiedenen Bereichen der verarbeitenden Industrie.

Die Geschichte der CNC-Bearbeitung hat einen extrem langen Entwicklungsprozess durchlaufen, der mehr als ein halbes Jahrhundert andauert. Die numerische NC-Steuerung hat sich zu einem integrierten Bearbeitungssystem mit einer unvorstellbar komplexen Struktur und Komplexität entwickelt, und die Programmiermethode hat sich vom Stadium der manuellen Anwendung der entsprechenden Methode zu einem leistungsstarken integrierten CAD/CAM-System mit intelligenten Funktionen entwickelt. Die Programmiermethode hat sich von einer manuellen Methode zu einem leistungsstarken integrierten CAD/CAM-System mit intelligenten Funktionen entwickelt.

Für China, die Entwicklung der CNC-Technologie ist relativ langsam, die meisten der inländischen Werkstatt, Ausrüstung ist mehr rückständig, das technische Niveau des Personals ist schlecht und hinter dem Konzept, zeigt schlechte Verarbeitungsqualität und Verarbeitungseffizienz ist nicht hoch, oft verzögert sich der Liefertermin.

1, die erste Generation der NC-System, wurde 1951 eingeführt, seine Steuereinheit, vor allem durch eine Vielzahl von Ventilen und analogen Schaltungen zusammengesetzt sind, im Jahr 1952, die ersten CNC-Werkzeugmaschinen geboren wurden, hat es von der Fräsmaschine oder Drehmaschine zum Bearbeitungszentrum entwickelt, hat sich die Schlüsselausrüstung für die moderne Fertigung.

Die zweite Generation der NC-Systeme, die 1959 hergestellt wurde, besteht hauptsächlich aus einzelnen Transistoren und anderen Bauteilen.

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, ist dieses System auch sehr vertraut mit dem Computer numerische Steuerung, das heißt, CNC-Steuerung.

5. 1975 wurde ein leistungsfähiger Mikroprozessor für das NC-System eingeführt, der die fünfte Generation des NC-Systems darstellte.

Das NC-System der sechsten Generation besteht aus einem integrierten Fertigungssystem (MIS), einem DNC und einem flexiblen Bearbeitungssystem (FMS).

Trends bei CNC-Werkzeugmaschinen

1. hohe Geschwindigkeit

Mit der rasanten Entwicklung der Automobilindustrie, mit der rasanten Entwicklung der Verteidigungsindustrie, mit der rasanten Entwicklung der Luftfahrtindustrie, mit der rasanten Entwicklung der Raumfahrtindustrie und mit der Anwendung neuer Materialien wie Aluminiumlegierungen für die Bearbeitung von CNC-Werkzeugmaschinen werden die Anforderungen an die Hochgeschwindigkeit immer höher.

a. Die Werkzeugmaschine verwendet eine elektrische Spindel, d. h. einen eingebauten Spindelmotor, dessen Spindel eine maximale Drehzahl von bis zu 1 Minute pro Minute hat, für / min, was die Spindeldrehzahl in der jeweiligen Situation ist.

b. Vorschubgeschwindigkeit, mit einer Auflösungseinstellung von 0,01µm, kann eine maximale Vorschubgeschwindigkeit von 240m/min erreicht werden, was eine präzise Bearbeitung von komplexen Formen ermöglicht!

c. Was die Arbeitsgeschwindigkeit betrifft, so hat die rasche Entwicklung von Mikroprozessoren die Entwicklung von numerischen Steuerungssystemen in Richtung Hochgeschwindigkeit und Hochpräzision gewährleistet, was wiederum zur Entwicklung von numerischen Steuerungssystemen mit 32-Bit- und 64-Bit-CPUs geführt hat, deren Frequenz auf Hunderte von Megahertz und Tausende von Megahertz erhöht wurde. Aufgrund der beträchtlichen Steigerung der Rechengeschwindigkeit kann bei einer Auflösung von 0,1µm oder 0,01µm immer noch eine Vorschubgeschwindigkeit von 24 bis 240 m/min erreicht werden.

d. Werkzeugwechsel Geschwindigkeit, jetzt fortgeschrittenen ausländischen Bearbeitungszentrum, Werkzeugwechsel Zeit erforderlich, in der Regel wurde im Bereich von etwa 1 Sekunde, die höhere Ebene erreicht hat 0,5 Sekunden. Deutsche Unternehmen, die Werkzeug-Magazin als Korb-Stil, die Spindel als die Achse, das Werkzeug in der Umfangsrichtung für die Anordnung, von einem Werkzeugwechsel zu einem anderen Werkzeug Zeit ist nur 0,9 Sekunden.

2. hohe Präzision

Heutzutage beschränken sich die Anforderungen an die Genauigkeit von CNC-Werkzeugmaschinen nicht mehr nur auf die statische Geometriegenauigkeit, sondern es wird mehr Wert auf die Genauigkeit der Maschinenbewegung gelegt, auch die thermische Verformung findet immer mehr Beachtung, und die Überwachung und Kompensation von Schwingungen wird ebenfalls immer wichtiger.

a. Um die Steuerungsgenauigkeit des CNC-Systems zu verbessern, wird eine Hochgeschwindigkeits-Interpolationstechnologie verwendet, um eine kontinuierliche Zuführung durch winzige Programmsegmente zu erreichen, was zur Verfeinerung der CNC-Steuerung beiträgt, und eine hochauflösende Positionserfassungsvorrichtung wird ebenfalls verwendet, um die Positionserfassungsgenauigkeit zu verbessern, und das Positionsservosystem wendet Vorwärtssteuerungs- und nichtlineare Steuerungsmethoden an.

b. Umfassende Kompensation von thermischen und räumlichen Fehlern, die durch die Ausrüstung erzeugt werden, durch den Einsatz spezifischer Technologien, wie z. B. Kompensation des Umkehrspiels, Kompensation von Schraubensteigungsfehlern und Kompensation von Werkzeugfehlern.

c. Die Verwendung von Grid-Prüfung zur Verbesserung der Genauigkeit der Bewegung Trajektorie des Bearbeitungszentrums, die Verwendung von Simulationen zur Vorhersage der Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine, um sicherzustellen, dass die Positioniergenauigkeit und wiederholen Positioniergenauigkeit der Werkzeugmaschine, so dass die langfristige Stabilität der Leistung zu erreichen, so dass es in der Lage ist, eine Vielzahl von Bearbeitungsaufgaben unter verschiedenen Betriebsbedingungen zu vervollständigen, wodurch die Bearbeitungsqualität der Teile.

3. funktionale Komplexität

Die Bedeutung der Werkzeugmaschine besteht darin, eine Vielzahl von Bearbeitungselementen vom Rohling bis zum fertigen Produkt auf einer einzigen Werkzeugmaschine zu realisieren oder so weit wie möglich zu vervollständigen, die eine Verbundwerkzeugmaschine ist. Je nach ihren strukturellen Merkmalen kann sie in zwei Kategorien unterteilt werden: Prozessverbund und Prozessverbund. Bearbeitungszentren sind in der Lage, Dreh-, Fräs-, Bohr-, Abwälz-, Schleif-, Laser-Wärmebehandlungs- und andere Prozesse durchzuführen, die wiederum die gesamte Bearbeitung komplexer Teile abschließen können. Mit den modernen Bearbeitungsanforderungen weiter zu verbessern, eine große Anzahl von Multi-Achsen-CNC-Werkzeugmaschinen werden zunehmend von großen Unternehmen begrüßt.

4. intelligente Steuerung

In Anbetracht der kontinuierlichen Entwicklung der Technologie der künstlichen Intelligenz und als Reaktion auf die Entwicklung der Produktionsflexibilität und des Bedarfs an Fertigungsautomatisierung wird der Grad der Intelligenz von CNC-Werkzeugmaschinen weiter verbessert, insbesondere in den folgenden Aspekten:

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 Fertigungsprozess sind Messung, Modellierung, Bearbeitung und Maschinenbedienung in ein System integriert, d. h. Messung, Modellierung, Bearbeitung und Maschinenbedienung (4M).

5. die Offenheit des Systems

a. die Tür für künftige Technologien öffnen, da Software- und Hardwareschnittstellen auf weithin anerkannten Standardprotokollen beruhen, die übernommen und dann mit einer neuen Generation gemeinsamer Software und Hardware assimiliert und kompatibel gemacht werden können.

b. Offenheit für spezielle Benutzeranforderungen, Produktaktualisierungen, Funktionserweiterungen und verschiedene Kombinationen von Hardware- und Softwareprodukten, um den Anforderungen spezieller Anwendungen gerecht zu werden.

c. Die Festlegung von CNC-Standards und das Vorhandensein von standardisierten Programmiersprachen, die benutzerfreundlich sind und auch den Arbeitsaufwand reduzieren, der direkt mit der betrieblichen Effizienz zusammenhängt.

6. die Parallelisierung von Laufwerken

Da sie in der Lage sind, eine CNC-Bearbeitung mit Mehrfachkoordinatenverknüpfung sowie Montage- und Messfunktionen zu realisieren und den Anforderungen der Bearbeitung komplexer Sonderteile gerecht zu werden, gelten parallele Werkzeugmaschinen als “der bedeutendste Fortschritt in der Werkzeugmaschinenindustrie seit der Erfindung der numerischen Steuerungstechnik” und als “die neue Generation von CNC-Bearbeitungsmaschinen für das 21. Sie gilt auch als ”die neue Generation von CNC-Bearbeitungsmaschinen für das 21. Jahrhundert".

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 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 groß, 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 kann nicht nur die gemeinsame Nutzung von Netzwerkressourcen erreichen, sondern auch die Fernüberwachung von CNC-Werkzeugmaschinen, die Fernsteuerung und die Ferndiagnose sowie die Wartung.

9. die Ökologisierung der Prozesse

In den vergangenen zwei Jahren, die Art der Kühlmittel, oder weniger Kühlmittel, und damit zu erreichen, trockenes Schneiden, halbtrockenen Schneiden, und hat die Merkmale der Energieeinsparung und Umweltschutz Werkzeugmaschinen, weiterhin zu präsentieren, grüne Fertigung Trend, was in verschiedenen Arten von Energieeinsparung und Umweltschutz Werkzeugmaschinen zur Beschleunigung des Tempos der Entwicklung.

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 eine umfassende und intelligente Informationsverarbeitung zu erreichen, kann auf Echtzeit-Überwachungssystem angewendet werden, sowie Produktionsstätte Ausrüstung Fehlerdiagnose, Produktionsprozess Parameter Überwachung, so gibt es einen erheblichen Wert der Anwendung.