Grundkenntnisse im Umgang mit CNC-Drehmaschinen

Mit der rasanten Entwicklung der wissenschaftlichen Technologie und des gesellschaftlichen Konsums werden mechanische Produkte immer komplexer und die Nachfrage nach Menge und Verbrauchsrate mechanischer Produkte steigt. In Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Militär und Computer zeichnen sich Teile durch hohe Präzision, komplexe Formen, wenige Chargen, häufige Korrekturen, schwierige Verarbeitung, geringe Verbrauchseffizienz, hohe Ruheintensität und schwierige Qualitätssicherung aus. Der proaktive Prozess der mechanischen Bearbeitungstechnik ist das wichtigste Mittel, um sich intelligent an die oben genannten Entwicklungsmerkmale anzupassen. Um die oben genannten Probleme anzugehen, ist in dieser Situation eine flexible, universelle, hochpräzise und effiziente aktive Verbraucherausrüstung entstanden – CNC-Werkzeugmaschinen. Gegenwärtig hat sich die CNC-Technologie allmählich verbreitet, und CNC-Werkzeugmaschinen sind im industriellen Verbrauch weit verbreitet und haben sich zu einer wichtigen Richtung für die proaktive Entwicklung von Werkzeugmaschinen entwickelt.
1. CNC
(1) Die Bedeutung von CNC:
Numerische Steuerung, auch numerische Steuerung genannt, ist die Abkürzung für numerische Ordnungssteuerung.
Das Wesen der numerischen Steuerung besteht darin, die mechanische Installation aktiv zu beherrschen und Maßnahmen anhand der digitalen Informationen (nicht der geänderten digitalen Größe) im Rahmen der spezifischen Verarbeitungsmethode zu ergreifen. Es hat die gleiche Natur wie die Ablaufsteuerung (also Sequenzsteuerung) durch die kontinuierlich veränderte analoge Größe. Da die Informationsbeherrschung in CNC erfolgt und die Verarbeitung dieser Kurznachrichten nicht von einem Computer getrennt werden kann, wird die Technik der aktiven Beherrschung durch einen Computer als CNC bezeichnet. Die hier erwähnte numerische Steuerung bezieht sich speziell auf die numerische Steuerung (dh numerische Steuerung von Werkzeugmaschinen), die bei der Bearbeitung von Werkzeugmaschinen verwendet wird. Darüber hinaus wird CNC häufig in Bereichen wie Messung, physikalische und chemische Experimente und Analysen, Übertragung von Materialien und Informationen, Bauwesen und wissenschaftliche Leitung eingesetzt.
(2) Klassifizierung von CNC:
Die Installation von NC in fortschrittlichen CNC-Werkzeugmaschinen besteht aus verschiedenen Logikkomponenten und Speicherkomponenten, die eine zufällige Logikschaltung bilden. Es handelt sich um eine Hardwarestruktur mit fester Verkabelung, die die CNC-Funktion durch Hardware realisiert, die als Hardware-CNC bezeichnet wird. Mit dieser Technik realisierte CNC-Werkzeugmaschinen werden auch NC-Werkzeugmaschinen genannt.
Computer Numerical Control, abgekürzt als CNC. Das moderne CNC-System ist ein CNC-System, das Mikroprozessoren oder spezielle Mikrocomputer verwendet. Der zuvor im Speicher abgelegte Systemablauf (Software) dient zur Beherrschung der Logik, zur Erzielung lokaler oder teilweiser CNC-Funktionen und zur Verbindung mit Peripheriegeräten über Schnittstellen. Diese Art von Werkzeugmaschine wird als CNC-Werkzeugmaschine bezeichnet.
2. CNC-Werkzeugmaschinen und CNC-Werkzeugmaschinen
(1) CNC-Werkzeugmaschine
Unter numerischer Steuerung von Werkzeugmaschinen versteht man eine Technik zur aktiven Beherrschung der Reihenfolge, Verschiebung und Geschwindigkeit verschiedener Maße der Werkzeugmaschine durch Programmierung von Aufgaben über die Bearbeitungssequenz, Aufzeichnung ihrer Masteranweisungen in digitalen Signalen auf einem Informationsmedium und deren Ausgabe an einen Computer zum Bearbeiten. Der Gegenstand seiner Beherrschung bezieht sich speziell auf Werkzeugmaschinen und Bearbeitung, und die hier genannten Werkzeugmaschinen beziehen sich nicht nur auf Metallschneidemaschinen (wie Wagen, Fräsen, Hobeln, Bohren, Schleifen, Bohren usw.).
(2) CNC-Werkzeugmaschinen
Bei der CNC-Werkzeugmaschine handelt es sich um eine neue Art von elektromechanischer integrierter Bearbeitungsausrüstung, die digitale Informationen nutzt, um die Werkzeugmaschine zu erfassen und eine aktive Bearbeitung gemäß einer vorgegebenen statischen Regel durchzuführen.
Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen sind das Produkt der Kombination digitaler Beherrschungsfähigkeiten und Werkzeugmaschinen. Kenntnisse in der numerischen Steuerung von Werkzeugmaschinen werden durch Bearbeitungstechniken wie CNC-Portalfräsmaschinen erworben. Der Schlüssel zum Einsatz numerischer Steuerungsfähigkeiten liegt im Erlernen und im sinnvollen Einsatz numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen.
Der CNC-Anteil der Werkzeugmaschinen eines Landes spiegelt das Niveau der Werkzeugmaschinenindustrie und der mechanischen Fertigungsindustrie wider und ist außerdem ein wichtiger Indikator für die Bewertung des technologischen Fortschritts eines Landes. Dies hat erhebliche Auswirkungen auf die Verwirklichung proaktiver Konsumprozesse, die Beschleunigung des technischen Fortschritts und die Verlangsamung der Modernisierung. Das wohlhabende Land betrachtet die CNC-Technologie als strategischen Schwerpunkt für die Entwicklung der mechanischen Industrie und fördert und entwickelt CNC-Werkzeugmaschinen energisch.
3. Die Anwendung von CNC-Werkzeugmaschinen
Eigenschaften von CNC-Werkzeugmaschinen:
Im Vergleich zu herkömmlichen Werkzeugmaschinen weisen gesteuerte Werkzeugmaschinen die folgenden Eigenschaften auf.
(1) Hochflexibel
Die Bearbeitung von Teilen auf CNC-Werkzeugmaschinen hängt von der Bearbeitungsreihenfolge ab. Im Gegensatz zu gewöhnlichen Werkzeugmaschinen erfordert es keine Produktion, keinen Austausch vieler Formen und Vorrichtungen und keine häufige Einstellung der Werkzeugmaschine. Daher sind CNC-Werkzeugmaschinen praktisch für Orte, an denen die bearbeiteten Teile häufig gewechselt werden, was für den Verbrauch von Einzel- und Kleinserienprodukten und die Entwicklung neuer Produkte geeignet ist, wodurch der Verbrauchsvorbereitungszyklus verlängert und die Kosten einer kleinen Menge eingespart werden der Prozessausrüstung.
(2) Hohe Bearbeitungsgenauigkeit
Die Bearbeitungsgenauigkeit von CNC-Werkzeugmaschinen kann individuell {{0}},05-0,1 MM erreichen. CNC-Werkzeugmaschinen werden nach digitalen Signalbedingungen gesteuert. Für jedes von der CNC-Installation ausgegebene Impulssignal bewegen die beweglichen Teile der Werkzeugmaschine einen Impulsäquivalent (einige sind 0,001 mm). Darüber hinaus können das Umkehrspiel der Vorschubkette der Werkzeugmaschine und der gleichmäßige Fehler der Schraubensteigung durch CNC-Installation ausgeglichen werden. Daher ist die Positioniergenauigkeit von CNC-Werkzeugmaschinen relativ hoch.
(3) Stabile und zuverlässige Verarbeitungsqualität
Bei der Bearbeitung der gleichen Teilecharge mit den gleichen Schneidwerkzeugen und der gleichen Bearbeitungsreihenfolge in der gleichen Werkzeugmaschine und unter den gleichen Bearbeitungsbedingungen ist der Weg der Schneidwerkzeuge vollständig und identisch, die Konsistenz der Teile ist gut und die Qualität ist stabil .
(4) Hohe Verbrauchsrate
CNC-Werkzeugmaschinen können die Bearbeitungszeit und Nebenzeit von Teilen effektiv erhöhen. Die Spindelgeschwindigkeit und der Vorschub von CNC-Werkzeugmaschinen sind hoch, sodass sie starke Schnitte mit großen Schnittmengen ausführen können. CNC-Werkzeugmaschinen treten derzeit in die Ära der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung ein, und die schnelle Bewegung und Positionierung beweglicher Teile von CNC-Werkzeugmaschinen sowie das Hochgeschwindigkeitsschneiden haben den Verbrauch erheblich verbessert. Darüber hinaus kann in Kombination mit der Werkzeugbibliothek des Bearbeitungszentrums eine kontinuierliche Bearbeitung mehrerer Prozesse auf einer einzigen Werkzeugmaschine erreicht, die Umschlagszeit zwischen den Prozessen von Halbzeugen erhöht und die Verbrauchsrate verbessert werden.
(5) Verbessern Sie die Ruhebedingungen
Bevor die CNC-Werkzeugmaschine bearbeitet wird, wird diese eingestellt und die Ausgabesequenz gestartet, sodass die Werkzeugmaschine die Bearbeitung aktiv fortsetzen kann, bis die Bearbeitung abgeschlossen ist. Der Bediener muss lediglich Aufgaben wie sequentielle Ausgabe, Bearbeitung, Laden und Entladen von Teilen, Werkzeugvorbereitung, Beobachtung der Bearbeitungsbedingungen und Teiletests ausführen. Die Ruheintensität nimmt deutlich ab und der Rest der Werkzeugmaschinenbediener geht tendenziell intelligenten Aufgaben nach. Darüber hinaus werden einzelne Werkzeugmaschinen kombiniert, was sowohl sauber als auch sicher ist.
(6) Modernisierung der Verbraucherverwaltung
Die Bearbeitung von CNC-Werkzeugmaschinen kann die spätere Bearbeitungszeit genau vorhersagen, und die verwendeten Werkzeuge und Vorrichtungen können standardisiert und modernisiert werden, wodurch eine Standardisierung der Bearbeitungsinformationen leicht erreicht werden kann. Gegenwärtig wurde es organisch mit computergestütztem Design und Produktion (CAD/CAM) kombiniert, was die Grundlage moderner integrierter Produktionstechniken bildet.
4. Entwicklung von CNC-Kenntnissen
1) Hohe Geschwindigkeit
Das CNC-System verwendet einen 32--Bit-Mikroprozessor oder höher, der die Ausgabe, Dekodierung, Summierung, Ausgabe und andere Verknüpfungen des CNC-Systems mit hoher Geschwindigkeit ermöglicht und die Genauigkeit des CNC-Systems verbessern und erreichen kann Hochgeschwindigkeits- und Hochpräzisionsbearbeitung kleiner Sequenzsegmente.
Das neue CNC-System, das sich derzeit in der Entwicklung befindet, verfügt über eine 64-Bit-Zentraleinheit (CPU), die die Interpolationsfunktion und die Schnellvorschubfunktion stärkt, eine Hochgeschwindigkeitsbearbeitung ermöglicht und eine Mehrachsen-Steuerungsfunktion erreicht. Einige Steuerachsen sind 3-15, mit maximal 24 Achsen, und die Anzahl der Steuerachsen kann 3-6 erreichen.
2) Multifunktional
Das CNC-System verfügt über mehrere Überwachungs-, Erkennungs- und Kompensationsfunktionen. Es verfügt außerdem über Funktionen wie Werkzeugverschleißerkennung, Systemgenauigkeit und thermische Verformungserkennung sowie Werkzeugstandzeitverwaltung, Werkzeuglängenversatz, Werkzeugradiuskompensation, Werkzeugspitzenkompensation und Steigungskompensation. Die meisten modernen CNC-Werkzeugmaschinen verwenden eine CRT-Anzeige, die die Flugbahn zweidimensionaler Grafiken anzeigen kann, und einige können auch eine dreidimensionale schwarze statische Grafikanzeige erreichen. Mit Hilfe von CRT können über die Tastatur Funktionen wie Ausgabe, Bearbeitung, Korrektur und Löschung von Aufträgen realisiert werden. Moderne CNC-Systeme verfügen über die Funktionen Hardware, Software und Fehlerselbstdiagnose.
(3) Intelligenz
In modernen CNC-Systemen wurden adaptive Beherrschungstechniken eingeführt. Adaptive Beherrschungsfähigkeiten sind Techniken, die die Eigenschaften der während des Bearbeitungsprozesses gemessenen Aufgabenbedingungen anpassen und es dem Schneidprozess ermöglichen können, optimale Bedingungen zu erreichen und aufrechtzuerhalten.
Die Entwicklung moderner CNC-Systemintelligenz ist derzeit in folgenden Aspekten wichtig:
① Aktive Erkennung und Zentrierung von Werkstücken.
② Erkennung von Werkzeugschäden und proaktiver Austausch von Ersatzwerkzeugen.
Verwaltung der Werkzeugstandzeit und des Werkzeuglagerstatus.
④ Lastüberwachung, Datenverwaltung und Schulungsverwaltung.
⑤ Verwenden Sie Feedforward, um die Funktion der Echtzeit-Vektorkompensation zu beherrschen.
⑥ Die Funktion der Echtzeitkompensation der Ausdehnung und Kontraktion von Kugelstangen und anderen Komponenten basierend auf thermischer Verformung während der Verarbeitung.
5. Zusammensetzung von CNC-Werkzeugmaschinen
Moderne Werkzeugmaschinen mit numerischer Computersteuerung bestehen aus Sequenz-, Ausgabe- und Ausgabegeräten, einer numerischen Computersteuerungsinstallation, einem Servosystem und einem Maschinenkörper.