51吃瓜

Застосування технолог?? числового управл?ння внесло як?сн? зм?ни в традиц?йну обробну промислов?сть, особливо в останн? роки. Розвиток технолог?? м?кроелектрон?ки та комп "ютерних технолог?й прин?с нову житт?ву силу технолог?? числового управл?ння. Цифрова технолог?я управл?ння та цифрове обладнання управл?ння ? важливими основами промислово? модерн?зац?? в р?зних кра?нах.

Верстати з числовим управл?нням ? основним обладнанням сучасно? обробно? промисловост?, необх?дним обладнанням для точно? обробки, важливим символом техн?чного р?вня сучасних верстат?в ? сучасно? машинобуд?вно? промисловост?, а також стратег?чним матер?алом, пов "язаним з нац?ональною економ?кою та засобами ?снування людей ? передовим буд?вництво нац?онально? оборони. Тому вс? промислово розвинен? кра?ни св?ту вжили великих заход?в для розробки власно? технолог?? числового управл?ння та ?? галузей.

Чисельне управл?ння механ?чною обробкою з ЧПУ

CNC - це абрев?атура в?д Computer Numberical Control англ?йською мовою, що означа? "комп ‘ютерний контроль даних", що ? просто "числовою обробкою управл?ння".

Чисельна контрольна обробка - це передова технолог?я обробки в сучасному виробництв? машин. Це метод автоматизовано? обробки з високою ефективн?стю, високою точн?стю та високою гнучк?стю. Це введення числово? програми управл?ння заготовкою на верстат, а верстат автоматично обробля? заготовку, яка в?дпов?да? бажанням людей, п?д контролем цих даних, щоб отримати чудов? продукти.

Технолог?я обробки числового управл?ння може ефективно вир?шувати складн?, точн? та невелик? парт?? зм?нних проблем обробки, таких як форми, ? повн?стю адаптуватися до потреб сучасного виробництва. Енерг?йний розвиток технолог?? обробки числового управл?ння став важливим способом для нашо? кра?ни прискорити економ?чний розвиток та вдосконалити незалежн? ?нновац?йн? можливост?. В даний час використання верстат?в з числовим управл?нням у наш?й кра?н? ста? все б?льш поширеним явищем, ? можлив?сть оволод?ти програмуванням машин з числовим управл?нням ? важливим способом повного в?дтворення його функц?й.

Верстат з числовим управл?нням ? типовим продуктом мехатрон?ки, в?н ?нтегру? технолог?? м?кроелектрон?ки, комп "ютерн? технолог??, вим?рювальн? технолог??, сенсорн? технолог??, технолог?? автоматичного управл?ння та технолог?? штучного ?нтелекту та ?нш? передов? технолог??, ? т?сно по?дну?ться з технолог??ю обробки, ? новим покол?нням механ?чного виробництва технолог?я та обладнання.

Склад верстата з числовим управл?нням з ЧПУ

Машина з числовим управл?нням - це обладнання для автоматизац??, яке ?нтегру? верстати, комп "ютери, двигуни та технолог??, так? як перетягування, динам?чне управл?ння та виявлення. Основн? компоненти верстат?в з числовим управл?нням включають нос?й управл?ння, пристр?й цифрового управл?ння, сервосистему, пристр?й зворотного зв" язку та корпус верстата, як показано на малюнку

1. Контрольний нос?й

Керуючий нос?й - це нос?й, який збер?га? весь ?нструмент д?? щодо ?нформац?? про положення заготовки, необх?дно? для числово? механ?чно? обробки. В?н запису? програму обробки детал?. Тому керуючий нос?й в?дноситься до нос?я ?нформац??, який переда? ?нформац?ю про механ?чну обробку детал? на пристр?й числового управл?ння. ?сну? багато форм керуючих нос??в, як? вар?юються залежно в?д типу пристрою числового управл?ння. Зазвичай використовуються перфорована стр?чка, перфорована карта, магн?тна стр?чка, магн?тний диск тощо. З розвитком технолог?? числового управл?ння перфорована стр?чка та перфорована карта, як правило, усуваються. Все ширше використову?ться метод використання програмного забезпечення CAD / CAM для програмування в комп ‘ютер?, а пот?м зв‘ язку з цифровою системою управл?ння для безпосередньо? передач? програми та даних на пристр?й числового управл?ння.

2, числовий пристр?й управл?ння

Чисельний пристр?й управл?ння ? ядром верстата з числовим управл?нням, який називають "центральною системою". Сучасн? верстати з числовим управл?нням використовують комп ‘ютерний пристр?й з числовим управл?нням ЧПУ. Чисельний пристр?й управл?ння включа? пристр?й введення, центральний процесор (ЦП) ? пристр?й виведення тощо. Чисельний пристр?й управл?ння може виконувати операц?? введення ?нформац??, збер?гання, перетворення, ?нтерполяц?? та реал?зовувати р?зн? функц?? управл?ння.

3. Сервосистема

Сервосистема ? приводною частиною, яка прийма? вказ?вки числового пристрою управл?ння ? керу? рухом приводу верстата. Вона включа? в себе приводний блок шпинделя, блок подач?, двигун шпинделя ? двигун подач?. При робот? сервосистема прийма? командну ?нформац?ю числово? системи управл?ння ? пор?вню? ?? з сигналами зворотного зв ‘язку положення ? швидкост? в?дпов?дно до вимог командно? ?нформац??, приводить в д?ю рухом? частини або виконавч? частини верстата, обробля? детал?, як? в?дпов?дають вимогам креслень.

4. Пристр?й зворотного зв ‘язку

Пристр?й зворотного зв ‘язку склада?ться з вим?рювальних елемент?в та в?дпов?дних схем. Його функц?я поляга? у виявленн? швидкост? та перем?щення та передач? ?нформац?? для формування управл?ння замкнутим циклом. Деяк? верстати з числовим управл?нням з низькими вимогами точност? та в?дсутн?стю пристрою зворотного зв‘ язку називаються системами з в?дкритим циклом.

5. Корпус верстака

Корпус машини ? сутн?стю верстата з числовим управл?нням, який ? механ?чною частиною, яка завершу? фактичну обробку р?зання, включаючи корпус л?жка, основу, ст?л, с?дло л?жка, шпиндель тощо.

Характеристика технолог?? обробки з ЧПУ

Процес обробки з числовим управл?нням з ЧПУ також в?дпов?да? закону обробки, який приблизно такий же, як ? процес обробки звичайних верстат?в. Оск?льки це автоматизована обробка, яка застосову? комп "ютерну технолог?ю управл?ння до обробки, вона ма? характеристики високо? ефективност? обробки та високо? точност?. Процес обробки ма? сво? ун?кальн? особливост?. Процес складн?ший, а порядок робочих крок?в б?льш детальний ? скрупульозний.

Процес обробки з числовим управл?нням з ЧПУ включа? виб?р ?нструмент?в, визначення параметр?в р?зання та дизайн маршруту процесу р?зання. Процес обробки з числовим управл?нням з ЧПУ ? основою та основою програмування чисельного управл?ння. Т?льки тод?, коли процес ? розумним, можна скласти високоефективну та як?сну програму числового управл?ння. Стандарти для вим?рювання якост? програм числового управл?ння так?: м?н?мальний час обробки, м?н?мальн? втрати ?нструменту та найкраща заготовка.

Процес обробки з числовим управл?нням ? частиною загального процесу обробки заготовки або нав?ть процесу. В?н повинен сп?впрацювати з ?ншими передн?ми та задн?ми процесами, щоб нарешт? задовольнити вимоги до зб?рки загально? машини або форми, щоб обробити квал?ф?кован? детал?.

Процедури обробки чисельного контролю, як правило, под?ляються на грубу обробку, обробку середнього та грубого кут?в, нап?вфабрикати та ф?н?шн? етапи.

Чисельне програмування управл?ння ЧПУ

Чисельне програмування управл?ння - це весь процес в?д креслення детал? до програми обробки з числовим управл?нням. Його головним завданням ? обчислення контрольно? точки р?зака (точки розташування р?зака, ?меновано? точкою CL) при механ?чн?й обробц?. Контрольна точка р?зака, як правило, прийма?ться як перетин ос? ?нструменту та поверхн? ?нструменту, а вектор ос? ?нструменту також да?ться при багатов?сн?й обробц?.

Чисельний верстат управл?ння базу?ться на вимогах шаблону заготовки та процесу механ?чно? обробки, а к?льк?сть руху, швидк?сть ? посл?довн?сть д?й, швидк?сть шпинделя, напрямок обертання шпинделя, затискання головки р?зака, операц?? ослаблення та охолодження використовуваного ?нструменту та р?зних компонент?в складаються в програмний аркуш у вигляд? заданого числового коду управл?ння, який вводиться в спец?альний комп ‘ютер верстата. Пот?м, п?сля того, як числова система управл?ння комп?лю?, обчислю? та лог?чно обробля? в?дпов?дно до вх?дних ?нструкц?й, вона вида? р?зн? сигнали та ?нструкц?? та керу? кожною деталлю для обробки р?зних форм заготовок в?дпов?дно до заданого перем?щення та посл?довних д?й. Тому програмування ма? великий вплив на ефективн?сть верстата з числовим управл?нням.

Верстат з числовим управл?нням повинен вводити коди ?нструкц?й, що представляють р?зн? функц??, у пристр?й числового управл?ння у форм? програми, а пот?м пристр?й числового управл?ння викону? обробку обчислень, а пот?м посила? ?мпульсн? сигнали для управл?ння роботою р?зних рухомих частин верстата з числовим управл?нням, щоб завершити р?зання деталей.

В даний час ?сну? два стандарти для програм числового контролю: ISO м?жнародно? орган?зац?? з? стандарт?в та EIA Американсько? асоц?ац?? електронно? промисловост?. У наш?й кра?н? використовуються коди ISO.

З розвитком технолог?й програмування тривим?рного цифрового управл?ння, як правило, р?дко програму?ться вручну, ? використову?ться комерц?йне програмне забезпечення CAD / CAM.

CAD / CAM ? ядром системи автоматизованого програмування, ? ?? основн? функц?? включають введення / виведення даних, обчислення та редагування дор?жок обробки, налаштування параметр?в процесу, моделювання механ?чно? обробки, подальшу обробку числово? програми управл?ння та управл?ння даними.

В даний час в наш?й кра?н? користувач? люблять, числове управл?ння програмуванням потужне програмне забезпечення Mastercam, UG, Cimatron, PowerMILL, CAXA ? так дал?. Кожне програмне забезпечення для числового управл?ння принципами програмування, методами обробки граф?ки ? методами обробки схоже, але кожен ма? сво? особливост?.

ЧПУ чисельн? етапи управл?ння обробними деталями

1. Проанал?зуйте креслення деталей, щоб зрозум?ти загальну ситуац?ю заготовки (геометр?я, матер?ал заготовки, вимоги до процесу тощо)

2. Визначити числове управл?ння технолог??ю обробки деталей (зм?ст обробки, шлях обробки)

3, провести необх?дн? числов? розрахунки (базисна точка, обчислення координат вузла)

4. Напиш?ть аркуш програми (р?зн? верстати будуть р?зними, дотримуйтесь ?нструкц?? користувача)

5. Перев?рка програми (ввести програму в верстат ? виконати граф?чне моделювання для перев?рки правильност? програмування)

6. Обробка заготовки (хороший контроль процесу може заощадити час ? пол?пшити як?сть обробки)

7. Прийом заготовки та анал?з помилок якост? (заготовка перев?ря?ться, а квал?ф?кована перет?ка? в наступну. Якщо це не вда?ться, причину помилки та метод корекц?? виявляють за допомогою анал?зу якост?).

?стор?я розвитку верстат?в з числовим управл?нням

П?сля Друго? св?тово? в?йни б?льша частина виробництва в обробн?й промисловост? покладалася на ручну роботу. П?сля того, як роб?тники прочитали креслення, вони вручну керували верстатами та обробленими деталями. Таким чином, виробництво продукц?? було дорогим, неефективним, а як?сть не була гарантована.

Наприк?нц? 40-х рок?в ?нженер у Сполучених Штатах Джон Парсонс задумав метод пробивання отвор?в у картонн?й картц? для в?дображення геометр?? деталей, що п?длягають механ?чн?й обробц?, та використання жорстко? картки для управл?ння рухом верстата. На той час це була лише ?дея.

У 1948 роц? Парсонс показав свою ?дею ВПС США. Побачивши це, ВПС США виявили великий ?нтерес, оск?льки ВПС США шукали передовий метод обробки, спод?ваючись вир?шити проблему обробки моделей форми л?тальних апарат?в. Через складну форму модел?, висок? вимоги до точност? та труднощ? з адаптац??ю до загального обладнання ВПС США негайно доручили та спонсорували Массачусетський технолог?чний ?нститут (MIT) провести досл?дження та розробити цей cardboard-controlled верстат. Нарешт?, у 1952 роц? MIT та Parsons сп?впрацювали та усп?шно розробили першу демонстрац?йну машину. До 1960 року був швидко розроблений в?дносно простий та економ?чний точково керований свердлильний верстат та л?н?йний фрезерний верстат з числовим управл?нням, що поступово просунуло машину з числовим управл?нням у р?зних галузях обробно? промисловост?.

?стор?я механ?чно? обробки з ЧПУ пройшла понад п?встол?ття, а система числового управл?ння ЧПУ також розвинулася в?д найдавн?шого управл?ння ланцюгом аналогового сигналу до надзвичайно складно? ?нтегровано? системи обробки, а метод програмування також був вручну розроблений в ?нтелектуальну та потужна ?нтегрована система CAD / CAM.

Що стосу?ться нашо? кра?ни, розвиток технолог?? цифрового управл?ння в?дбува?ться в?дносно пов?льно. Для б?льшост? майстерень у Кита? обладнання в?дносно в?дстале, а техн?чний р?вень ? концепц?я персоналу в?дстал?, що проявля?ться як низька як?сть обробки та ефективн?сть обробки, ? часто затриму? час доставки.

Перше покол?ння системи ЧПУ було введено в 1951 роц?, ? ?? блок управл?ння в основному складався з р?зних клапан?в ? аналогових схем. У 1952 роц? народився перший верстат з ЧПУ, ? в?н розвинувся в?д фрезерного верстата або токарного верстата до обробного центру, ставши ключовим обладнанням у сучасному виробництв?.

Система ЧПУ другого покол?ння була випущена в 1959 роц? ? в основному складалася з окремих транзистор?в та ?нших компонент?в.

У 1965 роц? була введена система ЧПУ третього покол?ння, яка вперше прийняла ?нтегральн? плати.

Насправд? в 1964 роц? була розроблена система ЧПУ четвертого покол?ння, а саме комп "ютерна система цифрового управл?ння (система управл?ння ЧПУ), з якою ми добре знайом?.

У 1975 роц? система ЧПУ прийняла потужний м?кропроцесор, який був п ‘ятим покол?нням системи ЧПУ.

6. Система ЧПУ шостого покол?ння прийма? поточну ?нтегровану виробничу систему (MIS) + DNC + гнучку систему обробки (FMS).

Тенденц?я розвитку верстат?в з числовим управл?нням

1. Висока швидк?сть

З бурхливим розвитком автомоб?льно?, нац?онально? оборонно?, ав?ац?йно?, аерокосм?чно? та ?нших галузей промисловост? та застосуванням нових матер?ал?в, таких як алюм?н??в? сплави, вимоги до швидкост? обробки верстат?в з числовим управл?нням стають все вищими ? вищими.

A. Швидк?сть шпинделя: машина прийма? електричний шпиндель (вбудований шпиндельний двигун), а максимальна швидк?сть шпинделя 200000r / хв;

B. Швидк?сть подач?: при розд?льн?й здатност? 0,01 мкм максимальна швидк?сть подач? становить 240 м / хв ? можлива складна точна обробка.

C. Швидк?сть обчислень: швидкий розвиток м?кропроцесор?в забезпечив гарант?ю розвитку числових систем управл?ння з високою швидк?стю та високою точн?стю. Процесор був розроблений до 32-розрядних ? 64-розрядних числових систем управл?ння, а частота була зб?льшена до дек?лькох сотень МГц ? г?гагерц. Завдяки значному покращенню обчислювально? швидкост?, коли розд?льна здатн?сть становить 0,1 мкм ? 0,01 мкм, швидк?сть подач? все ще може досягати 24 ~ 240 м / хв;

D. Швидк?сть зм?ни ?нструменту: В даний час час час обм?ну ?нструменту ?ноземних передових обробних центр?в, як правило, становить близько 1 с, а максимум досяг 0,5 с. Н?мецька компан?я Chiron розробля? магазин ?нструмент?в як стиль кошика, з шпинделем як в?ссю, а ?нструменти розташован? по колу. Час зм?ни ?нструменту в?д ножа до ножа становить лише 0,9 с.

2. Висока точн?сть

Вимоги точност? верстат?в з числовим управл?нням тепер не обмежуються статичною геометричною точн?стю, а точност? руху, теплов?й деформац?? та контролю в?брац?й та компенсац?? верстат?в прид?ля?ться все б?льше уваги.

A. П?двищення точност? управл?ння системою ЧПУ: використання високошвидк?сно? технолог?? ?нтерполяц?? для досягнення безперервно? подач? з крих?тними програмними сегментами, вдосконалення блоку управл?ння ЧПУ та використання пристро?в виявлення положення з високою розд?льною здатн?стю для п?двищення точност? виявлення положення. Позиц?йна сервосистема використову? методи прямого управл?ння та нел?н?йн? методи управл?ння.

B. Прийняти технолог?ю компенсац?? помилок: використовуючи компенсац?ю зворотного зазору, компенсац?ю похибки кроку гвинта та компенсац?ю помилок ?нструменту для всеб?чно? компенсац?? похибки терм?чно? деформац?? та просторово? помилки обладнання.

C. Перев?рте та покращ?ть точн?сть руху обробного центру за допомогою технолог?? с?тки: передбачте точн?сть обробки верстата за допомогою моделювання, щоб забезпечити точн?сть позиц?онування та точн?сть повторного позиц?онування верстата, щоб його продуктивн?сть могла бути стаб?льною протягом тривалий час, ? в?н може виконувати р?зноман?тн? завдання обробки в р?зних робочих умовах.

3. Функц?ональна ?нтеграц?я

Значення композитного верстата в?дноситься до реал?зац?? або завершення р?зних елемент?в в?д грубого до готового продукту на одному верстат?. За сво?ми структурними характеристиками його можна розд?лити на дв? категор??: тип композитного процесу та композитний тип процесу. Обробн? центри можуть виконувати р?зн? процеси, так? як токарн? роботи, фрезерування, свердл?ння, шл?фування, шл?фування, лазерна терм?чна обробка тощо, ? можуть завершити всю обробку складних деталей. З пост?йним вдосконаленням сучасних вимог до механ?чно? обробки велик? п?дпри?мства все б?льше в?тають велику к?льк?сть багатов?сних верстат?в з числовим управл?нням.

4. ?нтелектуальне управл?ння

З розвитком технолог?? штучного ?нтелекту, щоб задовольнити потреби розвитку виробничо? гнучкост? виробництва та автоматизац?? виробництва, ?нтелект верстат?в з числовим управл?нням пост?йно вдосконалю?ться. Зокрема, це в?добража?ться в наступних аспектах:

A. Обробити технолог?ю адаптивного управл?ння;

B. ?нтелектуальна оптим?зац?я та виб?р параметр?в обробки;

C. ?нтелектуальна технолог?я самод?агностики несправностей та самов?дновлення;

D. ?нтелектуальна технолог?я в?дтворення несправностей та моделювання несправностей;

E. ?нтелектуальний пристр?й сервоприводу зм?нного струму;

F. ?нтелектуальна система цифрового управл?ння 4M: У процес? виробництва вим?рювання, моделювання, механ?чна обробка та робота машини ?нтегрован? в одну систему.

5. В?дкрита система

В?дкрит? для майбутн?х технолог?й: Оск?льки програмн? та апаратн? ?нтерфейси в?дпов?дають прийнятим стандартним протоколам, вони можуть бути прийнят?, поглинен? та сум?сн? з новим покол?нням програмного та апаратного забезпечення загального призначення.

B. В?дкритий для конкретних вимог користувач?в: оновлювати продукти, розширювати функц?? та надавати р?зн? комб?нац?? апаратних та програмних продукт?в, щоб в?дпов?дати конкретним вимогам програми.

C. Встановлення числових стандарт?в управл?ння: стандартизована мова програмування, зручна для користувач?в, використову? та зменшу? споживання робочо? сили, безпосередньо пов "язане з ефективн?стю роботи.

6. Прив?д паралельного п?дключення

В?н може реал?зувати безл?ч функц?й багатокоординатного зчеплення з числовим управл?нням обробки, складання та вим?рювання, а також може краще в?дпов?дати обробц? складних спец?альних деталей. Паралельн? верстати вважаються "найб?льш значущим прогресом у верстатобуд?вн?й промисловост? з часу винаходу технолог?? числового управл?ння" та "новим покол?нням обладнання для обробки числового управл?ння в 21 стол?тт?".

7. Екстр?м (великий ? м?н?атюризований)

Розвиток нац?онально? оборонно?, ав?ац?йно? та аерокосм?чно? промисловост? та широкомасштабний розвиток основного промислового обладнання, такого як енергетика, вимагають п?дтримки великомасштабних та високоефективних верстат?в з числовим управл?нням. Технолог?я надточно? обробки та технолог?я м?кро-нано ? стратег?чними технолог?ями у 21 стол?тт?, ? необх?дно розробити нов? виробнич? процеси та обладнання, як? можуть адаптуватися до м?кророзм?ру та точност? обробки м?кро-нано.

8. Мережа обм?ну ?нформац??ю

В?н може не т?льки реал?зувати сп?льне використання мережевих ресурс?в, але також реал?зувати в?ддалений мон?торинг, управл?ння, дистанц?йну д?агностику та обслуговування верстат?в з числовим управл?нням.

9. Зелена обробка

В останн? роки з "явилися верстати, як? не потребують або використовують менше теплонос?я для досягнення енергозбереження та захисту навколишнього середовища для сухого р?зання та нап?всухого р?зання, ? тенденц?я зеленого виробництва прискорила розвиток р?зних енергозбер?гаючих та еколог?чно чистих верстати.

10. Застосування мультимед?йних технолог?й

Мультимед?йн? технолог?? ?нтегрують комп "ютерн?, звуков? зображення та комун?кац?йн? технолог??, завдяки чому комп" ютер ма? здатн?сть комплексно обробляти звукову, текстову, зображальну та в?део?нформац?ю. В?н може бути ?нтегрованим та ?нтелектуальним в обробц? ?нформац?? та застосову?ться для мон?торингу в режим? реального часу, д?агностики несправностей систем та обладнання виробничого поля, мон?торингу параметр?в виробничого процесу тощо, тому в?н ма? велике прикладне значення.