Die Entwicklung der modernen Zerspanungstechnologie: Wie CNC und Automatisierung die Fertigung neu erfinden (Grundlagen der Prozessplanung für die CNC-Bearbeitung)

Moderne ZerspanungTechnologieentwicklung: Wie CNC und Automatisierung die Fertigung umgestalten
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"Die Zerspanungstechnologie befindet sich in einem tiefgreifenden Wandel. In diesem Artikel wird untersucht, wie moderne "Bearbeitungs"-Lösungen wie CNC (Computer Numerical Control)-Technologie und automatisierte Fertigungsstraßen die Fertigungsindustrie durch revolutionäre Fortschritte bei Bearbeitungsgenauigkeit, Produktivität und Flexibilität in eine intelligente und digitale Zukunft führen.

CNC-Technologie: das Herzstück der modernen Präzisionsbearbeitung
CNC-Bearbeitungszentren stellen einen qualitativen Sprung im Bereich der Bearbeitung dar, da sie eine präzise Steuerung der Maschinenbahn, der Geschwindigkeit und der Verschiebung durch ein computergesteuertes System ermöglichen. Im Vergleich zu den traditionellen manuellen Verfahren bringt die CNC-Technologie in vielen Bereichen grundlegende Verbesserungen:

Hervorragende Präzision und Qualität: Durch die digitale Programmsteuerung ist die CNC in der Lage, Teile mit komplexen Formen und hohen Präzisionsanforderungen stabil zu bearbeiten, was menschliche Fehler stark reduziert und eine gute Konsistenz gewährleistet.

Deutlich verbesserte Effizienz: CNC-Bearbeitungszentren sind hochgradig automatisiert und können mehrachsige Simultanbearbeitungen durchführen, was die Umrüst- und Wartezeiten zwischen den Prozessen reduziert. Wenn der Bearbeitungsinhalt geändert wird, muss in der Regel nur das CNC-Programm geändert werden, was viel Zeit bei der Produktionsvorbereitung spart.

Erhöhte Produktionsflexibilität: CNC-Maschinen sind hochflexibel und lassen sich schnell an die Anforderungen unterschiedlicher Werkstücke und Bearbeitungsprozesse anpassen. Die modulare Bauweise und die schnelle Werkzeugwechseltechnik machen die Produktion von Kleinserien und mehreren Varianten wirtschaftlich möglich.

Automatisierte Produktionslinien: die Zukunft der Bearbeitung
Die auf CNC-Technologie basierende Bearbeitungsautomatisierungslinie hebt die Automatisierung auf ein neues Niveau. Durch die Kombination von Be- und Entlademanipulatoren, Förderbändern und mehreren CNC-Werkzeugmaschinen bildet sie ein System der kontinuierlichen Produktion. Ihre Vorteile zeigen sich in:

Sicherheit: Die Hände des Bedieners müssen nicht in den Arbeitsbereich der Form und der Werkzeugmaschine gelangen, was die Zahl der Sicherheitsunfälle wirksam verringert.

Hohe Effizienz: Mehrere Maschinen arbeiten in Reihe, wodurch eine kontinuierliche Verarbeitung, eine theoretisch unbegrenzte Anzahl von Maschinen in Reihe und eine hohe Gesamtproduktionskapazität erreicht werden.

Wirtschaftlichkeit und Vielseitigkeit: automatisierte Produktionslinie Vielseitigkeit, verschiedene Marken von CNC-Werkzeugmaschinen können oft Online-Zusammenarbeit werden. Wenn die Losgröße nicht groß ist, kann es auch verwendet werden, und die Wirtschaft ist gut.

Kontinuierlicher und stabiler Betrieb: Das Automatisierungssystem ist in der Lage, automatisch und ohne Eingreifen nach den vorgegebenen Verfahren oder Anweisungen zu arbeiten oder zu steuern, wodurch die Stabilität und Konsistenz des Produktionsprozesses gewährleistet wird.

Automatisierte Bearbeitungslinien eignen sich besonders für Produktionsszenarien mit ausgereiftem Produktdesign, hoher Nachfrage und mehreren Prozessen, die die Arbeitskosten erheblich senken und den Fertigungszyklus verkürzen können.

Bearbeitung mit numerischer Steuerungdas Wesentliche der Prozessplanung
Eine wissenschaftliche Prozessplanung ist unabdingbar, um das volle Potenzial moderner Maschinen auszuschöpfen. Bei der CNC-Bearbeitung ist die Gestaltung der Prozessroute ein zentraler Aspekt.

Aufteilung der Prozesse: Die CNC-Bearbeitung folgt in der Regel dem Prinzip der Prozesskonzentration. Übliche Arten der Aufteilung sind:

Nach verwendetem Werkzeug: In einer einzigen Aufspannung wird ein Werkzeug verwendet, um alle Teile, die es bearbeiten kann, fertigzustellen, und dann wird das Werkzeug gewechselt. Dies reduziert die Anzahl der Werkzeugwechsel und die Leerlaufzeiten und wird häufig auf Bearbeitungszentren eingesetzt.

Aufteilung in Schruppen und Schlichten: Bei Teilen, die zu Verformungen neigen, wird zuerst geschruppt (um den größten Teil der Restmenge schnell zu entfernen) und dann geschlichtet (um die endgültige Genauigkeit zu gewährleisten), was dazu beiträgt, die Qualität der Bearbeitung und den rationellen Einsatz der Ausrüstung zu gewährleisten.

Anordnung der Bearbeitungsreihenfolge: Bei der Anordnung der Reihenfolge muss darauf geachtet werden, dass die Steifigkeit des Werkstücks nicht zerstört wird, in der Regel folgen:

Erst der Benchmark, dann die anderen: Erst den feinen Benchmark herausarbeiten, damit die nachfolgenden Prozesse eine zuverlässige Positionierungsgrundlage haben.

Schruppen vor Schlichten: Zuerst kommt das Schruppen aller Oberflächen, dann das Halbschlichten und schließlich das Schlichten und Polieren.

Zuerst primär, dann sekundär, zuerst die Oberfläche, dann die Bohrung: zuerst wird die Hauptoberfläche bearbeitet, dann die sekundäre Oberfläche; zuerst wird die Ebene bearbeitet, dann wird die Bohrung mit der Ebenenpositionierung bearbeitet.

Digitale Transformation und umweltfreundliche Produktion
Moderne CNC-Bearbeitungszentren integrieren Computertechnologie, Steuerungstechnik, Sensortechnik usw. und sind ein wichtiger Knotenpunkt bei der digitalen Transformation der Fertigung. Durch die Kombination mit dem Internet der Dinge, Cloud Computing und anderen Informationstechnologien der neuen Generation können Unternehmen den Produktionsprozess in Echtzeit überwachen und intelligent regulieren sowie die allgemeine Wettbewerbsfähigkeit verbessern.

Gleichzeitig konzentriert sich die moderne Zerspanung mehr und mehr auf die umweltfreundliche Fertigung. Durch die Optimierung der Bearbeitungsprozesse und die Senkung des Energieverbrauchs trägt die CNC-Technologie dazu bei, die Umweltverschmutzung und die Ressourcenverschwendung im Produktionsprozess zu verringern, und ihre hochpräzisen Eigenschaften reduzieren auch den Verlust von Rohstoffen und unterstützen die nachhaltige Entwicklung der Fertigungsindustrie.