CNC-työstötekniikka huipputarkkaa valmistusta varten

Mittauselementit ja vastaavat piirit muodostavat yhdessä takaisinkytkentälaitteen, jonka tehtävänä on havaita nopeus ja siirtymä, mutta joka pystyy myös syöttämään tiedot takaisin ja rakentamaan niistä suljetun silmukan ohjauksen. Joitakin tarkkuusvaatimuksia ei ole kovin korkeatCNC-työstökoneetNiissä ei ole takaisinkytkentää, joten niitä kutsutaan avoimiksi järjestelmiksi.

5、Työkalurunko

CNC-työstökoneen runko on monien työstökoneiden joukossa koneen fyysinen osa, joka on koneen osa, joka on erityisesti suunniteltu suorittamaan varsinainen leikkausprosessi, joka kattaa sängyn sekä pohjan ja pöydän lisäksi sängyn satulan ja jopa karan ja muut osat.

CNC-työstöProsessin ominaispiirteet

CNC CNC CNC-työstöprosessi noudattaa myös koneistuksen leikkauksen lakeja ja tavallinen työstökone työstöprosessi on yleensä sama. Vain koska se kuuluu tietokoneohjaustekniikkaan, mekaanisen käsittelyn käyttö eräänlaisessa automatisoidussa käsittelyssä, joten näiden ominaisuuksien korkea käsittelytehokkuus, korkea tarkkuus ja sen työstöprosessin ainutlaatuisen paikan olemassaolo, prosessi on suhteellisen monimutkaisempi, askel askeleelta järjestely on yksityiskohtaisempi ja perusteellisempi.

CNC CNC-työstöprosessi kattaa työkalujen valinnan, leikkausparametrit selkeät, ottaa veitsi prosessin reitin suunnittelu jne. CNC CNC-työstöprosessi on perusta CNC-ohjelmoinnin ja avain vain asianmukainen prosessi, voidaan laatia korkea tehokkuus ja korkea laatu CNC-ohjelman. Mittaa CNC-ohjelman suuntaviivojen edut ja haitat ovat: vähimmäisaika, vähimmäistyökaluhäviö ja työkappaleen parhaat tulokset.

Työkappaleen yleinen työstöprosessi sisältää CNC-työstöprosessin, joka kuuluu yhteen osaan, tai jopa lasketaan prosessiksi, sen on työskenneltävä muiden prosessien kanssa ennen ja jälkeen toisiaan, jotta koneiden tai muottien kokonaiskokoonpanon vaatimukset täyttyisivät lopulta pätevien osien käsittelemiseksi.

CNC-työstöprosessi jaetaan yleensä karkeakäsittelyvaiheeseen, keskikarkeakäsittelyvaiheeseen, puoliviimeistelyvaiheeseen ja viimeistelyvaiheeseen.

CNC-ohjelmointi CNC:tä varten

CNC-ohjelmointi kattaa koko prosessin alusta osan piirustuksen hankkimiseen asti CNC-työstöohjelma, tärkein tehtävä on laskea työkalun asema työstön aikana työkalun kulkupisteen työstön aikana, eli pisteen, jota kutsutaan CL-pisteen sisällöksi, työkalun sijaintipiste valitaan yleensä työkaluakselille ja työkalun pinnan leikkauspisteelle, moniakselinen työstö on myös annettava työkaluakselivektorissa.

CNC-työstökoneet, joita käytetään erimuotoisten työkappaleiden työstämiseen, perustuvat työkappaleen piirustuksissa annettuihin vaatimuksiin ja työstöprosessiin, ja joukko toimintoja, kuten käytettävien työkalujen ja osien liikkeiden määrä, liikkeiden nopeus ja järjestys, karan nopeus, karan pyörimissuunta, leikkuupään kiinnitys, leikkuupään irrottaminen, leikkuupään jäähdytys jne. kootaan ohjelmalomakkeelle määrätyn CNC-koodin muodossa ja syötetään työstökoneen erityistietokoneeseen. Tämän jälkeen CNC-järjestelmä kokoaa, laskee ja käsittelee loogisesti syötettyjen ohjeiden mukaisesti, antaa erilaisia signaaleja ja ohjeita ja ohjaa eri osia, jotta ne voivat käsitellä erilaisia työkappaleiden muotoja, ja luottaa määritettyyn siirtymään ja peräkkäiseen toimintaan. Ohjelman valmistelulla on siis suuri vaikutus CNC-työstökoneen suorituskykyyn.

CNC-kone edustaa erityyppisiä eri toimintoja käskykoodin muodossa ohjelman syöttö CNC-laitteeseen, CNC-laite suorittaa aritmeettisen käsittelyn ja lähettää sitten pulssisignaaleja, jotta voidaan ohjata CNC-työkoneen eri liikkuvien osien toimintaa ja sitten suorittaa osien leikkaaminen.

Tällä hetkellä CNC-ohjelmia varten on olemassa kaksi standardia, ISO (International Organisation for Standardisation) ja EIA (Electronic Industries Association), ja maassamme käytetään ISO-koodia.

Tieteen ja tekniikan kehittyessä digitaalisen 3D:n CNC-ohjelmointi tehdään yleensä minimaalisella manuaalisella ohjelmoinnilla, ja sen sijaan käytetään kaupallisia tietokoneavusteisia suunnittelu- ja valmistusohjelmistoja.

CAD/CAM on tietokoneavusteisen ohjelmointijärjestelmän ydin, jossa on tietojen syöttö- ja tulostustoiminnot, työstöratojen laskenta- ja muokkaustoiminnot, prosessiparametrien asetustoiminnot, työstösimulointitoiminnot, CNC-ohjelman jälkikäsittelytoiminnot ja tiedonhallintatoiminnot.

Nykyään maassamme on suosittu käyttäjien keskuudessa, ja tehokkaita CNC-ohjelmointiohjelmistoja on olemassa, UG,, CAXA ja niin edelleen. Kunkin ohjelmiston periaate CNC-ohjelmointiin, graafiseen käsittelyyn ja työstömenetelmiin on enemmän tai vähemmän sama, mutta jokaisella on omat ominaispiirteensä.

CNC-työstön vaiheet

Ensimmäinen vaihe on analysoida kappaleen piirustus, jotta saadaan yleiskuva työkappaleesta, joka kattaa geometrian, materiaalin ja prosessivaatimukset.

2, määrittää CNC-työstöprosessin osat (käsittelysisältö, käsittelyreitti)

3. Suorita tarvittavat numeeriset laskutoimitukset (peruspisteiden ja solmupisteiden koordinaattien laskeminen).

4、Valmista ohjelmalehti (se on erilainen eri työstökoneille, noudata käyttöohjetta).

5. Syötä ohjelma koneeseen ja suorita sitten graafinen simulointi, jotta voit tarkistaa, että ohjelmointi on oikea, tämä on ohjelman tarkastus.

6. Aloita työstötoiminnot työkappaleeseen (hyvällä prosessinohjauksella voidaan säästää erittäin tehokkaasti aikaa ja parantaa merkittävästi työstön laatua).

7, suorittaa työkappaleen tarkastus, jos se on pätevä, virtaa seuraavaan prosessiin, jos se ei ole pätevä laatuvirheanalyysin avulla, jotta voidaan selvittää virheen syy sekä korjaustavat, tämä on työkappaleen hyväksymisprosessi.

CNC-työstökoneiden historia

Toisen maailmansodan jälkeen suurin osa valmistusteollisuudesta toimii käsityönä, työntekijät lukevat piirustukset, käsikäyttöisten työstökoneiden kautta ja sitten jalostavat osat, jotka käyttävät tällaista tapaa tuottaa tuotteita, kustannukset ovat korkeat, tehokkuus on hyvin alhainen, ja laatua ei voida taata.

1940-luvun lopulla Yhdysvalloissa eräs insinööri, Parsons (John), keksi keinon rei'ittää pahvikorttiin reikiä, jotka osoittivat työstettävien osien geometrian, ja käyttää korttia työstökoneen toiminnan ohjaamiseen, mikä oli tuolloin vain ajatus.

Vuonna 1948 Parsons esitteli ideansa Yhdysvaltain ilmavoimille, Yhdysvaltain ilmavoimat katselun jälkeen, paljasti suuren kiinnostuksen, vain koska Yhdysvaltain ilmavoimat etsi kehittyneitä käsittelymenetelmiä, toivoen voittaa lentokoneen profiilin näytteen käsittelyyn liittyvät ongelmat, ottaen huomioon näytteen muodon monimutkaisuuden monimutkaisuus tarkkuusvaatimukset ovat melko korkeat, epätavallinen laitteet on vaikea sopeutua, Yhdysvaltain ilmavoimat välittömästi uskottu ja rahoittama Massachusetts Institute of Technology (MIT) olla tutkimus kehittää tätä kovaa pahvia manipulointi kone, lopulta vuonna 1952, MIT ja Parsons työskenteli yhdessä onnistuneesti kehittää ensimmäinen esittely kone, vuonna 1960, yksinkertaisempi kehittää koneen. (MIT) olla tutkimusta, kehittää tätä työstökonetta ohjataan pahvi, lopulta vuonna 1952, MIT ja Parsons, Inc. työskennellä yhdessä menestyksekkäästi tutkimuksen ja valmistuksen käyttöönoton ensimmäisen esittelykoneen, 1960-luvulle, yksinkertaisempi ja taloudellisempi pisteen ohjaus porakone, sekä lineaarinen ohjaus CNC jyrsinkone olla nopeampi kehitys, mikä sai asteittaisen edistämisen numeerisen ohjauksen työstökoneita valmistavassa teollisuudessa kaikilla aloilla.

Kurssi CNC-työstö, on ollut jopa yli puoli vuosisataa aikaa, NC-numeerinen ohjausjärjestelmä, alkuperäisestä valvonnasta analogisten signaalipiirien avulla, erittäin monimutkaisen integroidun työstöjärjestelmän kehittäminen, ohjelmointi, manuaalisesta tavasta, älykkään ja tehokkaan CAD / CAM-integroidun järjestelmän kehittyminen.

Kiinassa CNC-tekniikan kehitys on suhteellisen hidasta, suurimmalle osalle kotimaisesta työpajasta, laitteet ovat suhteellisen vanhoja, henkilöstön tekninen taso on heikko ja käsite jäljessä, joka osoittaa koneistuksen huonon laadun ja alhaisen koneistuksen tehokkuuden, usein viivästyneen toimituksen.

1, NC-järjestelmän ensimmäinen sukupolvi otettiin käyttöön vuonna 1951, sen ohjausyksikkö koostuu pääasiassa erilaisista venttiileistä sekä analogisista piireistä, ensimmäiset CNC-työstökoneet otettiin käyttöön vuonna 1952, niitä on kehitetty jyrsinkoneesta tai sorvista työstökeskukseen, ja niistä on tullut nykyaikaisen valmistuksen avainlaitteet.

NC-järjestelmien toinen sukupolvi luotiin vuonna 1959, ja se koostui suurelta osin yksittäisistä transistoreista sekä muista komponenteista.

3. Vuonna 1965 esiteltiin kolmannen sukupolven NC-järjestelmät, joissa käytettiin ensimmäistä kertaa integroituja piirilevyjä.

4. Itse asiassa vuonna 1964 kehitettiin NC-järjestelmien neljäs sukupolvi, jonka tunnemme hyvin nimellä tietokoneen numeeriset ohjausjärjestelmät (CNC-ohjausjärjestelmät).

5. Vuonna 1975 NC-järjestelmässä otettiin käyttöön tehokas mikroprosessori, mikä johti NC-järjestelmän viidenteen sukupolveen.

NC-järjestelmien kuudennessa sukupolvessa nro 6 käytetään nykyistä integroitua valmistusjärjestelmää (Integrated Manufacturing System, MIS), DNC:tä ja joustavaa koneistusjärjestelmää (Flexible Machining System, FMS).

CNC-työstökoneiden suuntaukset

1. Nopea

Autoteollisuuden nopean kehityksen, puolustusteollisuuden nopean kehityksen, ilmailuteollisuuden nopean kehityksen, ilmailuteollisuuden nopean kehityksen, ilmailu- ja avaruusteollisuuden nopean kehityksen sekä alumiiniseosten ja muiden uusien materiaalien käsittelyn CNC-työstökoneiden nopeusvaatimukset ovat nousseet yhä korkeammiksi.

a. Suurin saavutettavissa oleva karan nopeus on kierrosluku minuutissa, joka voidaan saavuttaa työstökoneella, joka käyttää sähköistä karaa, jossa karan sisällä on karamoottori.

b. Syöttönopeus, jonka maksimisyöttönopeus on 240 m/min 0,01 µm:n resoluutiolla, ja kyky saada aikaan monimutkaisten muotojen tarkka työstö.

c. Toimintanopeus: mikroprosessoreiden nopea kehitys on varmistanut, että CNC-järjestelmiä kehitetään suuren nopeuden ja tarkkuuden suuntaan, kun 32- ja 64-bittisiä suorittimia on kehitetty ja taajuus on noussut useisiin satoihin tai jopa tuhanteen megahertsiin. Vain laskentanopeuden suuren kasvun ansiosta voidaan edelleen saavuttaa jopa 24-240 m/min syöttönopeus, kun resoluutio on 0,1 µm tai 0,01 µm.

d. Työkalunvaihtonopeus: Nykyään kehittyneissä ulkomaisissa työstökeskuksissa työkalunvaihtoon käytetty aika on yleensä noin 1 s, josta korkeampi taso voi olla jopa 0,5 s. Saksalainen yritys suunnitteli työkalulaatikon korin kaltaiseksi, karan ollessa akselina, työkalun järjestelyn kehäsuunnassa, se on työkalusta toiseen työkalun vaihtoaika on vain 0,9s.

2. Korkea tarkkuus

Tässä vaiheessa CNC-työstökoneiden tarkkuusvaatimukset eivät enää rajoitu staattiseen geometriseen tarkkuuteen vaan myös koneen liikkeen tarkkuuteen, lämpömuodonmuutoksiin sekä tärinän seurantaan ja kompensointiin, joihin kaikkiin kiinnitetään yhä enemmän huomiota.

Nopean interpoloinnin käyttöönotto keinona saavuttaa keskeytymätön syöttö pienten ohjelmasegmenttien avulla, jolloin CNC-ohjausyksikkö voi siirtyä kohti hienosäätöä, käyttämällä korkean resoluution asennon havaitsemislaitteita asennon havaitsemisen tarkkuuden parantamiseksi, asennon servojärjestelmiä, joissa käytetään feed-forward-ohjausta ja erilaisten lähestymistapojen epälineaarisen ohjauksen käyttöä CNC-järjestelmän ohjaustarkkuuden parantamiseksi, mikä on mukana oleva käytäntö.

b. Virheen kompensointitekniikan käyttö, vastakompensointitekniikan käyttö, ruuvin piki virheiden kompensointitekniikan käyttö, työkalun virheiden kompensointitekniikan käyttö jne., laitteiden lämpömuodonmuutoksen kompensoimiseksi virheen kompensoimiseksi, tilavirheiden kompensoimiseksi integroitujen laitteiden osalta.

c. Tapa tarkistaa ja parantaa työstökeskuksen liikeradan tarkkuutta on käyttää ruudukkoa, miten sitä voidaan parantaa, esikatselemalla koneen työstötarkkuutta simuloinnin avulla, jotta voidaan varmistaa koneen paikannustarkkuus ja toistettavuus, jotta koneella on pitkän ajanjakson ajan vakaan suorituskyvyn ominaisuudet ja jotta se pystyy suorittamaan monenlaisia työstötehtäviä erilaisissa käyttöolosuhteissa ja takaamaan työstettyjen kappaleiden laadun. laatu.

3. Toiminnallinen monimutkaisuus

Se, jota kutsutaan yhdistetyiksi työstökoneiksi, tarkoittaa sitä, että yhdellä työstökoneella voidaan saavuttaa tai täydentää mahdollisimman paljon erilaisia jalostusnäkökohtia aihiosta valmiiseen tuotteeseen, joka voidaan jakaa kahteen luokkaan sen omien rakenteellisten ominaisuuksien perusteella, nimittäin prosessin yhdisteeseen ja prosessin yhdisteeseen. Koneistuskeskus voi suorittaa sorvauksen, jyrsinnän, porauksen tämäntyyppisen työn sekä haravoinnin, hionnan, laserlämpökäsittelyn ja muut prosessit, voi suorittaa kaikki monimutkaisten osien käsittelyn. Nykyaikaisen työstövaatimusten parantamisen myötä suuri määrä moniakselisia CNC-työstökoneita on yhä suositumpi eri suurissa yrityksissä.

4. Älykäs ohjaus

Seurasi edistystä tekoälyteknologian, jotta voidaan vastata edistystä valmistuksen tuotannon joustavuuden, valmistusautomaatio tarvitaan, älykkyys taso CNC-työstökoneiden jatkuvassa parantamisessa. Konkreettisesti osoitetaan seuraavissa näkökohdissa:

a. Prosessin mukautuva ohjaustekniikka;

b. Älykäs optimointi ja työstöparametrien valinta;

c. Älykäs vikojen itsediagnostiikka ja itsekorjaustekniikka;

d. Älykkäät vikojen toisto- ja vikasimulointitekniikat;

e. Älykkäät taajuusmuuttajat;

f. Älykäs 4M-CNC-järjestelmä: Valmistusprosessissa mittauksen, mallintamisen, työstön ja koneen käytön linkki eli 4M-järjestelmä on integroitu yhdeksi järjestelmäksi.

5. Järjestelmän avoimuus

(a) Avoimuus tuleville teknologioille: Koska ohjelmistojen ja laitteistojen välinen rajapinta perustuu laajalti hyväksyttyihin standardiprotokolliin, on mahdollista omaksua uuden sukupolven yleispäteviä ohjelmistoja ja laitteistoja, oppia niistä ja olla yhteensopiva niiden kanssa.

Ensinnäkin joukko avoimia vastauksia käyttäjien erityisvaatimuksiin: ensinnäkin tuotteiden päivittäminen, toiseksi toimintojen laajentaminen, kolmanneksi erilaisten laitteisto- ja ohjelmistotuotteiden yhdistelmien tarjoaminen erityissovellusten vaatimusten täyttämiseksi.

c. CNC-standardien käyttöönotto: standardoidun ohjelmointikielen olemassaolo helpottaa käyttäjien mahdollisuuksia käyttää sitä ja vähentää toisaalta suoraan toiminnan tehokkuuteen liittyvää työvoiman kulutusta.

6. Taajuusmuuttajien rinnakkaistaminen

Multi-koordinoida linkitys CNC-työstö, kokoonpano ja mittaus ja muita toimintoja se voi saavuttaa, monimutkainen erikoisosien käsittely se voi tavata, rinnakkainen työstökoneet pidetään “keksinnöstä lähtien CNC-tekniikan työstökoneiden teollisuuden merkittävin edistysaskel”, pidetään myös “uuden sukupolven 21. vuosisadan, CNC-työstölaitteet!”. Sitä pidetään myös "uuden sukupolven CNC-työstölaitteina 2000-luvulla".

7. Polarisaatio (miniatyrisointi ja miniatyrisointi)

Kehittäminen maanpuolustuksen, tarve laajamittainen ja hyvä suorituskyky CNC-työkalujen tukea, kehitys ilmailun, tarve laajamittainen ja hyvä suorituskyky CNC-työkalujen tukea, kehitys ilmailu- ja avaruusalan, tarve laajamittainen ja hyvä suorituskyky CNC-työkalujen tukea, energia- ja muut teollisuuden peruslaitteet laajamittainen, tarve laajamittainen ja hyvä suorituskyky CNC-työkalujen tukea. Ultratarkka työstötekniikka on 21. vuosisadan strateginen teknologia, tarve kehittää uusia valmistusprosesseja ja -laitteita, jotka voivat mukautua mikro-pieneen kokoon ja mikro-nanometrin työstötarkkuuteen, mikro-nanoteknologia on 21. vuosisadan strateginen teknologia, tarve kehittää uusia valmistusprosesseja ja -laitteita, jotka voivat mukautua mikro-pieneen kokoon ja mikro-nanometrin työstötarkkuuteen.

8. Tietovuorovaikutuksen verkottuminen

Sillä voidaan toteuttaa verkkoresurssien jakaminen, CNC-työstökoneiden etävalvonta, etäohjaus, etädiagnoosi ja -huolto.

9. Prosessien viherryttäminen

Viime vuosina, työstökoneet edelleen näkyvät, nämä työstökoneet eivät käytä jäähdytysnestettä tai vähemmän jäähdytysnestettä, voi saavuttaa kuivaleikkaus, puolikuiva leikkaus, energiansäästö- ja ympäristönsuojeluominaisuudet, ja yleinen suuntaus vihreän valmistuksen kehotti erilaisia energiaa säästäviä rengas työstökoneet nopeuttaa kehitystä.

10. Multimediatekniikan soveltaminen

Tietokone-, audio- ja video- ja viestintätekniikka yhdeksi multimediateknologiaksi, jotta tietokoneilla on kyky käsitellä kattavasti ääntä, tekstiä, kuvia ja videotietoja, jotta saavutetaan tietojenkäsittelyn ja älykkyyden integrointi, jota käytetään reaaliaikaisissa seurantajärjestelmissä, tuotantopaikan laitteiden vianmäärityksessä ja tuotantoprosessin parametrien seurannassa ja muissa tuotantoprosessin näkökohdissa, joten sovelluksen arvo on merkittävä.