51吃瓜

CNC-v?rkt?jsmaskiner af h?j kvalitet

Disse seks ord indeholder tre lag begreber, lad os tage et n?rmere kig p? hvert lag.

En Handtmann PBZ HD fem aksede CNC fr?semaskine

For det f?rste, hvad er et "v?rkt?jsmaskine"?

I sn?ver forstand refererer "v?rkt?jsmaskine" normalt til "sk?remaskine" (i sn?ver forstand er det fordi der ogs? findes additiv fremstilling af v?rkt?jsmaskiner s?som 3D-print eller andre specielle v?rkt?jsmaskiner), som bruger sk?remetoder til at bearbejde emner til maskindele. Det vil sige, at v?rkt?jsmaskiner er de maskiner, der fremstiller maskiner, s? de er ogs? kendt som "arbejdsmaskiner". P? japansk kaldes de "arbejdsmaskiner" (this くきい), og p? engelsk kaldes de "v?rkt?jsmaskiner".

Den f?rste sande v?rkt?jsmaskine var faktisk en boremaskine, opfundet af den britiske industrimand John Wilkinson i 1775. Den oprindelige motivation til at opfinde denne kedelige maskine var at l?se det praktiske problem med fremstilling af h?j pr?cision kanon t?nder i milit?ret p? det tidspunkt.

Boring bearbejdning er en sk?reproces, der bruger sk?rev?rkt?j til at forst?rre den indre diameter af huller eller andre cirkul?re konturer p? roterende emner. Det svarer til drejning, som er en sk?reproces, der bruger et v?rkt?j til at reducere den ydre diameter p? et roterende emne eller til at forme endefladen. [2]

Boring (venstre) og drejeprocesser (h?jre)

47-?rige Wilkinson, efter l?bende indsats i sin fars fabrik, har endelig skabt denne nye maskine, der kan producere kanont?nder med sj?lden pr?cision. Arbejdsprincippet er at dreje borev?rkt?jets faste aksel gennem et vandhjul og skubbe den i forhold til det cylindriske emne. Borev?rkt?jets faste aksel passerer gennem cylinderen og underst?ttes i begge ender. P? grund af den relative bev?gelse mellem v?rkt?jet og emnet bores materialet ind i et cylindrisk hul med h?j pr?cision.

Skematisk diagram over den f?rste boremaskine

Og boremaskinen blev senere brugt til bearbejdning af dampmaskinecylindre. ?rsagen er, at efter James Watt opfandt dampmaskinen, fandt han det meget vanskeligt at fremstille dampmaskinecylindre ved hj?lp af smedemetoder, og p? grund af den lave produktionsn?jagtighed og alvorlige luftl?kage af cylindrene, fremstilling og effektivitet forbedring af dampmaskinen var begr?nset. [3] Efter at have vedtaget denne boremaskine, kan h?j pr?cision cylindre p? over 50 tommer fremstilles, hvilket i h?j grad forbedrer bearbejdningskvaliteten og produktionseffektiviteten af dampmotorcylindre og dermed opn?r stor succes.

For at im?dekomme behovene i forskellige forarbejdningsteknikker opstod derefter forskellige typer v?rkt?jsmaskiner som drejeb?nke, fr?semaskiner, h?vlemaskiner, slibemaskiner, boremaskiner osv. [4]

Boring (venstre) og fr?sning (h?jre)

S?, hvad er en "CNC maskine v?rkt?j"?

Den f?rste elektroniske computer blev f?dt den 14. februar 1946 p? University of Pennsylvania i USA. Den oprindelige motivation for dens udvikling var at fremstille en "elektronisk" computerenhed, der erstattede rel?er med elektroniske r?r p? anmodning af det amerikanske milit?r i forbindelse med Anden Verdenskrig, for at beregne banen af skaller.

Seks ?r senere, i 1952, samarbejdede Parsons med Massachusetts Institute of Technology (MIT) om at udvikle den f?rste numeriske kontrol (NC) v?rkt?jsmaskine (ogs? kendt som en "digital kontrol maskine") ved at kombinere et numerisk kontrolsystem baseret p? elektroniske computere med en fr?semaskine fra Cincinnati. [5]

Den f?rste CNC v?rkt?jsmaskine (fr?semaskine)

Seks ?r senere, i 1958, samarbejdede MIT med flere virksomheder under sponsorering af det amerikanske milit?r for at udvikle APT (Automatic Programming tools), et h?jt niveau computerprogrammeringssprog, der bruges til at generere arbejdsinstruktioner til CNC-v?rkt?jsmaskiner. Den mest almindelige metode er nu at bruge RS-274 format instruktioner, almindeligt omtalt som "G kode". [7]

Med den fortsatte udvikling af computerteknologi, mikroprocessorer er blevet anvendt til digital styring, hvilket i h?j grad forbedrer deres funktioner.Denne type system kaldes Computer Digital Control (CNC), Computer Numerical Control）， V?rkt?jsmaskinen, der anvender dette system, er ogs? kendt som CNC v?rkt?jsmaskine, som er en computerstyret numerisk styringsmaskine, eller blot kaldet "CNC v?rkt?jsmaskine".

Numerisk kontrolteknologi i CNC-v?rkt?jsmaskiner er en teknisk metode, der bruger digitale signaler til at styre bev?gelses- og bearbejdningsprocessen af v?rkt?jsmaskinen. En CNC v?rkt?jsmaskine er et v?rkt?jsmaskine, der bruger CNC-teknologi, eller er udstyret med et CNC-system. Den femte tekniske komité under International Federation of Information Processing (IFIP) definerer et CNC-v?rkt?jsmaskine som et v?rkt?jsmaskine udstyret med et programstyringssystem. Dette kontrolsystem kan logisk behandle programmer med kontrolkoder eller andre symbolske instruktioner, afkode dem, repr?sentere dem med kodede numre og indtaste dem i CNC-systemet gennem informationsb?rere. Efter beregning og behandling udstedes forskellige kontrolsignaler af CNC-enheden til at styre v?rkt?jsmaskinens handling, og delene behandles automatisk i henhold til kravene.

Bearbejdningsprocessen af CNC-v?rkt?jsmaskiner

CNC-v?rkt?jsmaskinens bearbejdning opdeler bev?gelseskoordinaterne mellem v?rkt?jet og emnet i nogle minimumsenheder, nemlig minimumsforflytningen. CNC-systemet flytter koordinaterne med flere minimumsforflytninger i henhold til emneprogrammets krav (dvs. styrer v?rkt?jsbev?gelsesbanen), hvorved der opn?s relativ bev?gelse mellem v?rkt?jet og emnet og fuldf?rer bearbejdningen af emnet.

V?rkt?jets relative bev?gelse langs hver koordinatakse m?les i enheder af puls?kvivalent (mm/puls). N?r sk?rebanen er en lige linje eller bue, udf?rer CNC-enheden "datapunktt?thed" mellem linjesegmentets eller buens start- og slutkoordinatv?rdier, beregner en r?kke mellemliggende punktkoordinatv?rdier og udsender derefter impulser til hver koordinat i henhold til de mellemliggende punktkoordinatv?rdier for at sikre, at den ?nskede lige linje eller buekontrol behandles.

T?tningen af datapunkter, der udf?res af CNC-enheder, kaldes interpolation, og generelt CNC-enheder har funktionen at interpolere grundl?ggende funktioner (s?som line?re og cirkul?re funktioner). Faktisk er bearbejdning af en kurve L del p? en CNC v?rkt?jsmaskine omtrentligt af de grundl?ggende matematiske funktioner, som CNC-enheden kan h?ndtere, s?som linjer, buer osv. Tiln?rmelsesfejlen skal naturligvis opfylde kravene i tegningen.

Sammenlignet med traditionelle v?rkt?jsmaskiner har CNC v?rkt?jsmaskiner f?lgende fordele:

H?j bearbejdningsn?jagtighed og stabil kvalitet. For hver puls output af CNC-systemet kaldes forskydningen af de bev?gelige dele af v?rkt?jsmaskinen puls?kvivalenten af CNC v?rkt?jsmaskiner er generelt 0,001mm, og h?j pr?cision CNC v?rkt?jsmaskiner kan n? 0,000mm, med meget h?jere bev?gelsesopl?sning end almindelige v?rkt?jsmaskiner. Derudover har CNC-v?rkt?jsmaskiner positionsdetekteringsenheder, der kan give feedback til CNC-systemet om den faktiske forskydning af bev?gelige dele eller vinklen p? skruen og servomotoren og kompensere for det. Derfor kan der opn?s h?jere bearbejdningsn?jagtighed end selve v?rkt?jsmaskinen. Kvaliteten af dele, der behandles af CNC-v?rkt?jsmaskiner, garanteres af v?rkt?jsmaskinen og p?virkes ikke af driftsfejl, s? st?rrelseskonsistensen af samme parti af dele er god, og kvaliteten er stabil. Kan bearbejde komplekse dele, der er vanskelige eller umulige at bearbejde med almindelige v?rkt?jsmaskiner. For eksempel kan CNC-v?rkt?jsmaskiner, der bruger to akser forbindelse eller mere end to akser forbindelse, behandle roterende kropskurvede dele, kamdele og forskellige komplekse rumlige buede dele med buet generatrix. H?j produktionseffektivitet. Spindelhastigheden og foderomr?det for CNC-v?rkt?jsmaskiner er st?rre end almindelige v?rkt?jsmaskiner, og den gode strukturelle stivhed g?r det muligt for CNC-v?rkt?jsmaskiner at bruge store sk?rem?ngder, hvilket effektivt sparer man?vretid. Til behandling af visse komplekse dele, hvis der anvendes et CNC-bearbejdningscenter med en automatisk v?rkt?jsskifteanordning, kan det opn? kontinuerlig behandling af flere processer under én sp?nding, reducere oms?tningstiden for halvfabrikata og forbedre produktiviteten mere markant. St?rk tilpasningsevne til produktredesign. Efter det modificerede design af de bearbejdede dele er det kun n?dvendigt at ?ndre bearbejdningsprogrammet for delene og justere v?rkt?jsparametrene p? CNC-v?rkt?jsmaskinen for at opn? bearbejdning af de modificerede dele, hvilket i h?j grad reducerer produktionsforberedelsescyklussen. Derfor kan CNC-v?rkt?jsmaskiner hurtigt overg? fra behandling af en type del til behandling af et andet modificeret design af del, hvilket giver stor bekvemmelighed til behandling af enkelt og lille batch nye pr?veprodukter og hyppige opdateringer af produktstrukturen. Nyttigt for udviklingen af produktionsteknologi i retning af omfattende automatisering. CNC v?rkt?jsmaskiner er det grundl?ggende udstyr til mekanisk bearbejdning automatisering Integrerede automatiseringssystemer s?som FMC (Flexible Machine Center), FMS (Flexible Manufacturing System), CIMS (Computer Integrated Manufacturing System), osv., bygget p? CNC v?rkt?jsmaskiner, muligg?r integration, intelligens og automatisering af mekanisk produktion. Dette skyldes, at kontrolsystemet af CNC-v?rkt?jsmaskiner vedtager digital information og standardiseret kodeindtagelse, og har kommunikationsgr?nseflader, hvilket g?r det nemt at opn? datakommunikation mellem CNC-v?rkt?jsmaskiner.Det er mest velegnet til at forbinde computere til at danne et industrielt kontrolnetv?rk, realisere beregning, styring og styring af automatiserede produktionsprocesser. St?rk overv?gningsfunktion og evnen til at diagnosticere fejl. CNC-systemet styrer ikke kun bev?gelsen af v?rkt?jsmaskinen, men giver ogs? omfattende overv?gning af v?rkt?jsmaskinen. For eksempel kan der udf?res tidlig advarsel og fejldiagnose for nogle faktorer, der for?rsager fejl, hvilket i h?j grad forbedrer effektiviteten af vedligeholdelsen. Reducere arbejdstagernes intensitet og forbedre arbejdsvilk?rene. Endelig, hvad er en "high-end CNC v?rkt?jsmaskine"?

Definitionen af "high-end" eller "high-end" CNC v?rkt?jsmaskiner: CNC v?rkt?jsmaskiner med funktioner som h?j hastighed, pr?cision, intelligens, komposit, multi akse forbindelse, netv?rkskommunikation osv. Dens udvikling symboliserer, at landets nuv?rende v?rkt?jsmaskine fremstilling industri indtager et avanceret stadie i udviklingen af verdens v?rkt?jsmaskine industri. [10]

DMG Femakset bearbejdningscenter

CNC-v?rkt?jsmaskiner kan opdeles i tre niveauer baseret p? deres funktionelle niveau: lav, medium og h?j. Denne klassifikationsmetode anvendes i vid udstr?kning i Kina. Gr?nserne mellem lav, mellem og h?j ende er relative, og klassifikationsstandarderne varierer i forskellige perioder.Baseret p? det nuv?rende udviklingsniveau kan det generelt skelnes fra f?lgende aspekter (denne klassifikation kan naturligvis ikke omfatte alle indikatorer):

Sammenligning af h?j, medium og lav ende CNC v?rkt?jsmaskiner

Med udviklingen af avanceret produktionsteknologi kr?ves moderne CNC-v?rkt?jsmaskiner for at udvikle sig mod h?j hastighed, h?j pr?cision, h?j p?lidelighed, intelligens og mere komplette funktioner.