CNC-työstötekniikka huipputarkkaa valmistusta varten

Takaisinkytkentälaitteen, joka koostuu mittauselementeistä ja vastaavista piireistä, tehtävänä on havaita nopeus ja siirtymä ja syöttää nämä tiedot takaisin suljetun ohjausjärjestelmän muodostamiseksi. Jotkin tarkkuusvaatimukset eivät ole kovin korkeat, kun kyseessä onCNC-työstökoneetKoska takaisinkytkentälaitetta ei ole, sitä kutsutaan avoimeksi järjestelmäksi.

5、Työkalurunko

Työstökoneen runko on CNC-työstökoneen kokonaisuus, joka on varsinaiseen leikkausprosessiin käytetty mekaaninen osa, joka kattaa sängyn, mukaan lukien pohja, ja pöydän sekä sängyn satulan, lisäksi karat ja niin edelleen.

CNC-työstöProsessin ominaispiirteet

CNC-numeerinen ohjausKäsittelyPerustuu lakeihin koneistus leikkaus suorittaa, ja tavallinen työstökone käsittelytekniikka on pohjimmiltaan samanlainen, se on tietokoneen ohjaustekniikan käyttö mekaaniseen käsittelyyn automatisoidussa käsittelytilassa, joten sillä on korkea käsittelytehokkuus, korkea tarkkuus ja niin edelleen, sen käsittelytekniikan ominaispiirteet ovat ainutlaatuisia paikkoja, prosessi on suhteellisen monimutkainen, askel askeleelta järjestely yksityiskohtaisempi ja perusteellinen.

Työkalujen valinta, leikkausparametrien määrittäminen ja työkaluratojen suunnittelu kuuluvat kaikki CNC-työstöprosessiin, joka on CNC-ohjelmoinnin perusta ja ydin, ja vain järkevällä prosessilla voidaan tuottaa tehokas ja laadukas CNC-ohjelma. CNC-ohjelman laadun mittaamisen kriteereinä ovat mahdollisimman lyhyt työstöaika, mahdollisimman vähäinen työkalujen kuluminen ja mahdollisimman hyvä lopputulos.

CNC-työstöprosessi kuuluu työkappaleeseen osana kokonaisprosessia, mutta se on myös yksi prosesseista, ja sen on työskenneltävä muiden prosessien kanssa ennen ja jälkeen toisiaan, jotta koneen tai muotin kokoonpanovaatimukset täyttyisivät lopulta, ja sen jälkeen voidaan käsitellä pätevä osa.

CNC-työstöprosessi jaetaan yleensä karkeakäsittelyyn sekä keskikarkeakäsittelyyn, puoliviimeistelyyn ja viimeistelyyn.

CNC-ohjelmointi CNC:tä varten

CNC-ohjelmointi on täydellinen prosessi osan piirustuksen alusta alkaen CNC-koneistusohjelman lopulliseen hankintaan asti, sen päätehtävänä on laskea työkalupisteen työstöprosessi, jota kutsutaan CL-pisteeksi, työkalupiste valitaan yleensä työkaluakselin ja työkalupinnan leikkauspisteeseen moniakselisessa koneistuksessa, mutta myös työkalun akselivektorin antaminen.

Työstökoneen vaadittu digitaalinen ohjaus perustuu työkappaleen piirustuksessa annettuihin vaatimuksiin ja työstöprosessin erityiseen prosessiin, käytettävän työkalun liikkeen määrään ja eri komponentteihin, nopeuteen ja järjestykseen liittyvien toimintojen järjestykseen, karan nopeuteen, karan pyörimissuuntaan, pään kiinnitystoimintaan, pään irrotustoimintaan ja jäähdytykseen jne., jotka on kirjoitettu ohjelmalomakkeeksi ja sijoitettu työstökoneelle tarkoitettuun tietokoneeseen. Tietokone. Tämän jälkeen CNC-järjestelmä tämän ohjeen syötteen mukaisesti tosiasiallisesti koottu, osallistuu laskentaan ja suorittaa loogisen käsittelyn, antaa kaikenlaisia erilaisia signaaleja ja vastaavia ohjeita, ohjaa osia määritellyn siirtymän mukaisesti ja on toimintajärjestys, jotta voidaan käsitellä ja valmistaa erilaisia työkappaleen muotoja. Siksi ohjelman laatimisella on valtava vaikutus CNC-työstökoneen suorituskyvyn onnistumiseen.

CNC-työstökoneet, täytyy edustaa erilaisia eri toimintoja käskykoodin, ohjelman muodossa, tulo CNC-laite, CNC-laite lasketaan ja käsitellään, ja sitten lähettää pulssisignaaleja ohjata toimintaa eri liikkuvien osien CNC-työstökoneet, niin että, loppuun osat leikkausprosessin.

Nykyään CNC-menettelyjä varten on olemassa kaksi standardia, joista toinen on Kansainvälisen standardisoimisjärjestön (ISO) laatima ISO-standardi ja toinen Yhdysvaltain elektroniikkateollisuuden järjestön (Electronic Industries Association of the United States of America) laatima EIA-standardi, joka maassamme on ISO-koodi.

Teknologisen kehityksen ansiosta 3D-CNC-ohjelmointia tehdään yleensä harvoin käsin, vaan se tehdään kaupallisilla CAD/CAM-ohjelmistoilla.

Ohjelmoinnin apuna käytetty tietokonejärjestelmä, jonka ydin on CAD/CAM, sisältää useita toimintoja, kuten tietojen syöttö ja tulostus, työstöratojen laskenta ja muokkaus, mukaan lukien prosessiparametrien asettaminen, työstösimulointi, mutta myös CNC-ohjelmien jälkikäsittely ja tiedonhallinta.

Nykyään maassamme on ohjelmistoja, joilla on tehokkaat CNC-ohjelmointitoiminnot ja jotka ovat suosittuja käyttäjien keskuudessa, kuten UG, CAXA jne. Jokaisella ohjelmistolla on suunnilleen sama periaate CNC-ohjelmoinnista, mutta niillä on omat ominaispiirteensä. Jokainen ohjelmisto CNC-ohjelmoinnin periaatteesta, grafiikan käsittelystä ja työstömenetelmistä on suunnilleen sama, mutta jokaisella on omat ominaisuutensa.

CNC-työstön vaiheet

1, osien piirustusten analyysi, tunne työkappaleen yleinen tilanne, kuten geometria, ja ymmärrä sitten työkappaleen materiaalimateriaali ja lopulta ymmärrä tällaisten tapausten 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. Ohjelman todentaminen (ohjelman syöttäminen työstökoneeseen ja graafisen simuloinnin suorittaminen ohjelmoinnin oikeellisuuden todentamiseksi)

6, hyvä prosessinohjaus, voi olla erittäin hyvä säästää aikaa, voi olla erittäin hyvä parantaa työkappaleen käsittelyn laatua.

7, työkappaleen hyväksyminen, työkappaleen tarkastus, jos se on pätevä, virtaa seuraavaan prosessiin, jos se ei ole pätevä, laatuanalyysin avulla virheiden syiden ja vastaavien korjaavien toimenpiteiden tutkimiseksi, mutta myös laatuvirheiden analysointia varten.

CNC-työstökoneiden historia

Toisen maailmansodan päättymisen jälkeen suurin osa valmistusteollisuuden tuotannosta on luottaa käsikäyttöön, työntekijät piirustusten ymmärtämisessä, käsikäyttöisten työstökoneiden kautta ja sitten osien käsittelyyn, käyttämällä tätä tapaa tuotteiden tuottamiseen, ja tämä tapa on korkea kustannus, alhainen hyötysuhde ja laatua ei voida taata.

1940-luvun loppupuolella Yhdysvalloissa oli insinööri nimeltä Parsons (John), joka keksi tavan esittää työstettävien osien geometria rei'ittämällä pahvikorttiin reikiä, joiden avulla voitiin ohjata koneen liikettä, mikä oli tuolloin vasta idea.

Vuonna 1948 Parsons näytti ideansa Yhdysvaltain ilmavoimille, Yhdysvaltain ilmavoimat katsoi yli, ilmaisi suurta kiinnostusta, koska Yhdysvaltain ilmavoimat etsi kehittynyttä käsittelymenetelmää, odottavat ratkaisevansa lentokoneiden prototyyppien käsittelyn ongelman, koska prototyypin monimutkainen muoto, suuret tarkkuusvaatimukset, yleiset laitteet on vaikea mukauttaa, Yhdysvaltain ilmavoimat tilasivat ja sponsoroivat välittömästi Massachusettsin teknillistä instituuttia (MIT) tutkimaan ja kehittämään tätä työstökonetta, jota ohjataan pahvilla, lopulta vuonna 1952 MIT ja Parsons tekivät yhteistyötä kehittääkseen menestyksekkäästi ensimmäisen demonstraatiokoneen. (MIT) suorittamaan tutkimusta, kehittäminen tämän työstökoneen ohjataan kova pahvi, lopulta vuonna 1952, MIT ja Parsons yhteistyötä, onnistuneesti kehitetty ensimmäinen esittelykone, 1960-luvulle yksinkertaisempi ja taloudellisempi pisteen ohjaus porakone, sekä lineaarinen ohjaus CNC jyrsinkone on saanut nopean kehityksen, mikä on johtanut asteittaiseen edistämiseen CNC-työstökoneiden eri alojen valmistusteollisuudessa.

CNC-työstön historia on käynyt läpi kehitysprosessin, joka kestää erittäin kauan ja kestää yli puoli vuosisataa. NC-numeerinen ohjausjärjestelmä on kehittynyt integroiduksi työstöjärjestelmäksi, jolla on käsittämättömän monimutkainen rakenne ja monimutkaisuus, ja ohjelmointimenetelmä on kehittynyt tehokkaaksi CAD/CAM-integroiduksi järjestelmäksi, jolla on älykkäitä ominaisuuksia siitä vaiheesta, jossa luotettiin asiaankuuluvan menetelmän manuaaliseen soveltamiseen. Ohjelmointimenetelmä on kehittynyt manuaalisesta menetelmästä tehokkaaksi CAD/CAM-integroiduksi järjestelmäksi, jossa on älykkäitä ominaisuuksia.

Kiinassa CNC-tekniikan kehitys on suhteellisen hidasta, suurin osa kotimaisesta työpajasta, laitteista on takapajuinen, henkilöstön tekninen taso on huono ja jäljessä käsitteestä, mikä osoittaa huonoa käsittelylaatua ja käsittelytehokkuutta, joka ei ole korkea ja viivästyttää usein toimituspäivää.

1, NC-järjestelmän ensimmäinen sukupolvi, otettiin käyttöön vuonna 1951, sen ohjausyksikkö, joka koostuu pääasiassa erilaisista venttiileistä ja analogisista piireistä, vuonna 1952 ensimmäiset CNC-työstökoneet syntyivät, se on kehittynyt jyrsinkoneesta tai sorvista työstökeskukseen, siitä on tullut nykyaikaisen valmistuksen keskeinen laite.

2. Toisen sukupolven NC-järjestelmät, jotka valmistettiin vuonna 1959, koostuvat pääasiassa yksittäisistä transistoreista sekä muista komponenteista.

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

4, itse asiassa vuonna 1964 on kehitetty neljännen sukupolven NC-järjestelmä, tämä järjestelmä on myös hyvin tuttu tietokoneen numeerinen ohjausjärjestelmä, eli CNC-ohjausjärjestelmä.

5. Vuonna 1975 NC-järjestelmään otettiin käyttöön tehokas mikroprosessori, joka oli NC-järjestelmän viides sukupolvi.

6. Kuudennen sukupolven NC-järjestelmässä tarvitaan käytössä oleva integroitu valmistusjärjestelmä (MIS) sekä DNC ja joustava koneistusjärjestelmä (FMS).

CNC-työstökoneiden suuntaukset

1. Nopea

Kun autoteollisuus kehittyy nopeasti, puolustusteollisuus kehittyy nopeasti, ilmailuteollisuus kehittyy nopeasti, ilmailu- ja avaruusteollisuus kehittyy nopeasti ja CNC-työstökoneiden käsittelyssä käytetään uusia materiaaleja, kuten alumiiniseoksia, nopeusvaatimukset ovat yhä korkeammat.

a. Työstökoneessa käytetään sähköistä karaa eli sisäänrakennettua karamoottoria, jonka karan enimmäisnopeus on enintään 1 minuutti minuutissa, sillä / min, joka on kyseisen tilanteen karan nopeus.

b. Syöttönopeus, jonka resoluutioasetus on 0,01 µm, pystyy maksimisyöttönopeuteen 240 m/min, mikä mahdollistaa monimutkaisten muotojen tarkan työstön!

c. Toimintanopeuden osalta mikroprosessoreiden nopea kehitys on taannut numeeristen ohjausjärjestelmien kehityksen nopeiden ja tarkkojen järjestelmien suuntaan, mikä puolestaan on johtanut 32- ja 64-bittisillä suorittimilla varustettujen numeeristen ohjausjärjestelmien kehitykseen, joiden taajuus on noussut satoihin ja tuhansiin megahertseihin. Koska laskentanopeus on kasvanut merkittävästi, kun resoluutio on 0,1 µm tai 0,01 µm, on edelleen mahdollista saavuttaa jopa 24-240 m/min syöttönopeus.

d. Työkalun vaihtonopeus, nyt kehittynyt ulkomainen käsittelykeskus, vaadittu työkalun vaihtoaika on yleisesti ottaen ollut noin 1 sekunnin alueella, korkeampi taso on saavuttanut 0,5 sekuntia. Saksalaiset yritykset työkalulippaaseen, joka on suunniteltu korityyliin, kara akselina, työkalu kehäsuunnassa sen järjestämiseksi työkalun vaihdosta toiseen työkaluun aika on vain 0,9 sekuntia.

2. Korkea tarkkuus

Nykyään CNC-työstökoneiden tarkkuusvaatimukset eivät enää rajoitu staattiseen geometriseen tarkkuuteen, vaan entistä enemmän huomiota kiinnitetään työstökoneen liiketarkkuuteen, myös lämpömuodonmuutoksiin kiinnitetään yhä enemmän huomiota, ja myös tärinän seurantaan ja kompensointiin kiinnitetään yhä enemmän huomiota.

a. CNC-järjestelmän ohjaustarkkuuden parantamiseksi käytetään nopeaa interpolointitekniikkaa, jolla saavutetaan jatkuva syöttö pienten ohjelmasegmenttien kautta, mikä edistää CNC-ohjausyksikön hienosäätöä, ja korkearesoluutioista sijainnin havaitsemislaitetta käytetään myös sijainnin havaitsemistarkkuuden parantamiseksi, ja sijaintiservojärjestelmässä käytetään feed-forward-ohjausta ja epälineaarisia ohjausmenetelmiä.

b. Laitteiston tuottamien lämpö- ja avaruusvirheiden kattava kompensointi käyttämällä erityisiä tekniikoita, kuten vastapainon kompensointia, ruuvin nousuvirheen kompensointia ja työkaluvirheen kompensointia.

c. Ruudukkotarkastuksen käyttö työstökeskuksen liikeradan tarkkuuden parantamiseksi, simuloinnin käyttö työstökoneen työstötarkkuuden ennustamiseksi, sen varmistamiseksi, että työstökoneen paikannustarkkuus ja toistuva paikannustarkkuus ovat pitkäaikaisen vakauden saavuttamiseksi, jotta se pystyy suorittamaan erilaisia työstötehtäviä erilaisissa käyttöolosuhteissa, mikä takaa osien työstön laadun.

3. Toiminnallinen monimutkaisuus

Työstökoneella tarkoitetaan sitä, että yhdellä työstökoneella, joka on yhdistetty työstökone, voidaan toteuttaa tai saattaa mahdollisimman pitkälle päätökseen erilaisia työstötekijöitä aihiosta valmiiseen tuotteeseen. Rakenteellisten ominaisuuksiensa mukaan se voidaan jakaa kahteen luokkaan: prosessikomposiittikone ja prosessikomposiittikone. Työstökeskukset pystyvät sorvaamaan, jyrsimään, poraamaan, haravoimaan, hiontaan, laserlämpökäsittelyyn ja muihin prosesseihin, jotka puolestaan voivat suorittaa kaikki monimutkaisten osien käsittelyt. Nykyaikaisten koneistusvaatimusten parantuessa edelleen suuri määrä moniakselisia CNC-työstökoneita on yhä enemmän tervetulleita suurille yrityksille.

4. Älykäs ohjaus

Kun otetaan huomioon tekoälyteknologian jatkuva kehitys, vastauksena valmistuksen tuotannon joustavuuden ja valmistuksen automatisointitarpeiden kehitykseen CNC-työstökoneiden älykkyysaste paranee jatkuvasti, erityisesti seuraavilla osa-alueilla:

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. Valmistusprosessissa mittaus, mallintaminen, työstö ja koneenkäyttö on integroitu yhdeksi järjestelmäksi eli mittaukseksi, mallintamiseksi, työstöksi ja koneenkäynniksi (4M).

5. Järjestelmän avoimuus

a. Avaa ovet tulevaisuuden teknologioille, koska ohjelmisto- ja laitteistoliitännät perustuvat laajalti tunnustettuihin standardiprotokolliin, jotka voidaan ottaa käyttöön ja sitten sulauttaa ja tehdä yhteensopiviksi uuden sukupolven yleisten ohjelmistojen ja laitteistojen kanssa.

b. Avoimuus erityisille käyttäjävaatimuksille, tuotepäivityksille, toiminnallisuuden laajentamiselle sekä laitteisto- ja ohjelmistotuotteiden erilaisille yhdistelmille erityissovellusten tarpeiden täyttämiseksi.

c. CNC-standardien luominen ja standardoitujen ohjelmointikielten olemassaolo, jotka ovat käyttäjäystävällisiä ja vähentävät myös suoraan toiminnan tehokkuuteen liittyvää työvoiman kulutusta.

6. Taajuusmuuttajien rinnakkaistaminen

Rinnakkaisia työstökoneita pidetään “merkittävimpänä edistysaskeleena työstökoneteollisuudessa sitten numeerisen ohjaustekniikan keksimisen” ja “uuden sukupolven CNC-työstölaitteina 21. vuosisadalla”, koska niillä voidaan toteuttaa monikoordinaattikytkentäistä CNC-työstöä sekä kokoonpano- ja mittaustoimintoja ja koska ne pystyvät vastaamaan monimutkaisten erikoiskappaleiden työstön tarpeisiin. Sitä pidetään myös "uuden sukupolven CNC-työstölaitteena 2000-luvulla".

7. Polarisaatio (miniatyrisointi ja miniatyrisointi)

Kehittäminen maanpuolustuksen, tarve laajamittainen ja hyvä suorituskyky CNC-työkalujen tukea, ilmailun kehittäminen, 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

Se ei ainoastaan voi saavuttaa verkkoresurssien jakamisen, vaan myös saavuttaa CNC-työstökoneiden etävalvonnan ja voi saavuttaa etäohjauksen sekä lisäksi saavuttaa etädiagnoosin ja lisäksi saavuttaa huollon.

9. Prosessien viherryttäminen

Kahden viime vuoden aikana sellainen jäähdytysnesteen tai vähemmän jäähdytysnesteen, ja siten saavuttaa kuiva leikkaus, puolikuiva leikkaus, ja on ominaisuudet energiaa säästävä ja ympäristönsuojelu työstökoneet, edelleen läsnä, vihreä valmistus suuntaus, mikä johtaa erityyppisiä energiaa säästävä ja ympäristönsuojelu työstökoneet nopeuttaa kehitystä.

10. Multimediatekniikan soveltaminen

Multimediatekniikka, tietokone, audio- ja videotekniikka ja viestintätekniikka fuusio yhdessä, niin että tietokoneella on kyky käsitellä kattavasti ääntä, tekstiä, kuvia ja videotietoja, voi saavuttaa kattavan ja älykkään tietojenkäsittelyn, voidaan soveltaa reaaliaikaiseen seurantajärjestelmään sekä tuotantopaikan laitteiden vikadiagnoosiin, tuotantoprosessin parametrien seurantaan, joten sovelluksen arvo on merkittävä.