51吃瓜

Anvendelsen af numerisk kontrolteknologi har medf?rt kvalitative ?ndringer i den traditionelle fremstillingsindustri, is?r i de senere ?r. Udviklingen af mikroelektronikteknologi og computerteknologi har bragt ny vitalitet til numerisk kontrolteknologi. Numerisk kontrolteknologi og numerisk kontroludstyr er vigtige fundamenter for industriel modernisering i forskellige lande.

Numeriske kontrolv?rkt?jsmaskiner er det almindelige udstyr i den moderne fremstillingsindustri, det n?dvendige udstyr til pr?cisionsbearbejdning, et vigtigt symbol p? det tekniske niveau for moderne v?rkt?jsmaskiner og moderne maskinfremstillingsindustri og et strategisk materiale relateret til den nationale ?konomi og folks levebr?d og banebrydende konstruktion af nationalt forsvar. Derfor har alle industrialiserede lande i verden truffet store foranstaltninger for at udvikle deres egen numeriske kontrolteknologi og dens industrier.

CNC numerisk kontrol bearbejdning

CNC er forkortelsen af Computer Numberical Control p? engelsk, hvilket betyder "computerdatakontrol", som simpelthen er "numerisk kontrolbehandling."

Numerisk kontrolbehandling er en avanceret behandlingsteknologi i nutidens maskinfremstilling. Det er en automatiseret behandlingsmetode med h?j effektivitet, h?j pr?cision og h?j fleksibilitet. Det er at indtaste det numeriske kontrolprogram for emnet til maskinv?rkt?jet, og maskinv?rkt?jet behandler automatisk emnet, der opfylder folks ?nsker under kontrol af disse data for at producere vidunderlige produkter.

Numerisk kontrolbehandlingsteknologi kan effektivt l?se komplekse, pr?cise og sm? batch skiftende behandlingsproblemer som forme og fuldt ud tilpasse sig behovene i moderne produktion. Kraftigt udvikling af numerisk kontrolbehandlingsteknologi er blevet en vigtig m?de for vores land at fremskynde ?konomisk udvikling og forbedre uafh?ngige innovationsfunktioner. P? nuv?rende tidspunkt er brugen af numeriske kontrolmaskiner mere og mere almindelig i vores land, og at v?re i stand til at mestre programmering af numeriske kontrolmaskiner er en vigtig m?de at give fuldt spil til dets funktioner p?.

Numerisk kontrolmaskinev?rkt?j er et typisk mekatronikprodukt, det integrerer mikroelektronikteknologi, computerteknologi, m?leteknologi, sensorteknologi, automatisk kontrolteknologi og kunstig intelligensteknologi og andre avancerede teknologier og er t?t kombineret med bearbejdningsteknologi, er en ny generation af mekanisk fremstillingsteknologi og udstyr.

Sammens?tning af CNC-numerisk kontrolmaskine

Numerisk kontrolmaskine er et automatiseringsudstyr, der integrerer v?rkt?jsmaskiner, computere, motorer og teknologier s?som tr?k, dynamisk styring og detektion. De grundl?ggende komponenter i numeriske kontrolv?rkt?jsmaskiner inkluderer kontrolmedium, numerisk kontrolenhed, servosystem, feedback-enhed og v?rkt?jsmaskin, som vist i figur

1. Kontrolmedium

Styringsmediet er det medium, der gemmer alt handlingsv?rkt?jet i forhold til arbejdsemnets positionsoplysninger, der kr?ves til numerisk kontrolbearbejdning. Det registrerer bearbejdningsprogrammet for delen. Derfor henviser kontrolmediet til informationsb?reren, der sender bearbejdningsoplysningerne om delen til den numeriske kontrolenhed. Der er mange former for kontrolmedier, der varierer med typen af numerisk kontrolenhed. De almindeligt anvendte er perforeret tape, perforeret kort, magnetisk tape, magnetisk disk osv. Med udviklingen af numerisk kontrolteknologi, perforeret tape og perforeret kort har tendens til at blive elimineret. Metoden til at bruge CAD / CAM-software til at programmere i en computer og derefter kommunikere med det numeriske kontrolsystem for direkte at overf?re programmet og data til den numeriske kontrolenhed er mere og mere udbredt.

2, numerisk kontrolanordning

Den numeriske kontrolenhed er kernen i det numeriske kontrolmaskinv?rkt?j, der kaldes det "centrale system." Moderne numeriske kontrolmaskinv?rkt?jer bruger computerens numeriske kontrolenhed CNC. Den numeriske kontrolenhed inkluderer inputenheden, den centrale processor (CPU) og outputenheden osv. Den numeriske kontrolenhed kan fuldf?re informationsindgang, lagring, transformation, interpolationsoperation og realisere forskellige kontrolfunktioner.

3. Servo-system

Servosystemet er en drivdel, der modtager instruktionerne fra den numeriske kontrolenhed og driver bev?gelsen af maskinens aktuator. Det inkluderer spindeldrevsenheden, foderdrevsenheden, spindelmotoren og fodermotoren. N?r det arbejder, accepterer servosystemet kommandooplysningerne i det numeriske kontrolsystem og sammenligner det med positions- og hastighedsfeedback-signaler i henhold til kravene til kommandooplysningerne, driver de bev?gelige dele eller ud?vende dele af maskinen til at fungere og behandler de dele, der opfylder kravene til tegningerne.

4. Feedback-enhed

Feedback-enheden er sammensat af m?leelementer og tilsvarende kredsl?b. Dens funktion er at detektere hastighed og forskydning og tilbagef?re informationen for at danne en lukket sl?jfekontrol. Nogle numeriske kontrolmaskiner med lave n?jagtighedskrav og ingen feedback-enhed kaldes open-loop-systemer.

5. V?rkt?jskrop

Maskinkroppen er enheden af det numeriske kontrolmaskinv?rkt?j, som er den mekaniske del, der fuldender den faktiske sk?rebehandling, herunder sengekroppen, bunden, bordet, sengesadlen, spindlen osv.

Karakteristika ved CNC-bearbejdningsteknologi

CNC-numerisk kontrolbearbejdningsprocessen f?lger ogs? bearbejdningsloven, som er omtrent den samme som bearbejdningsprocessen for almindelige v?rkt?jsmaskiner. Fordi det er en automatiseret bearbejdning, der anvender computerstyringsteknologi til bearbejdning, har den egenskaberne ved h?j bearbejdningseffektivitet og h?j pr?cision. Bearbejdningsprocessen har sine egne unikke tr?k. Processen er mere kompliceret, og arbejdstrinsarrangementet er mere detaljeret og omhyggeligt.

CNC numerisk kontrolbearbejdningsproces inkluderer valg af v?rkt?jer, bestemmelse af sk?reparametre og design af sk?reprocesruten. CNC numerisk kontrolbearbejdningsproces er grundlaget og kernen i numerisk kontrolprogrammering. F?rst n?r processen er rimelig, kan der udarbejdes et numerisk kontrolprogram af h?j effektivitet og h?j kvalitet. Standarderne for m?ling af kvaliteten af numeriske kontrolprogrammer er: minimal bearbejdningstid, minimalt v?rkt?jstab og det bedste emne.

Den numeriske kontrolbearbejdningsproces er en del af den samlede bearbejdningsproces af emnet eller endda en proces. Det skal samarbejde med andre forreste og bageste processer for endelig at opfylde samlingskravene til den samlede maskine eller formen for at behandle kvalificerede dele.

Procedurer for numerisk kontrolbehandling er generelt opdelt i grov behandling, mellem- og grovvinkelbehandling, halvbehandling og efterbehandlingstrin.

CNC numerisk kontrolprogrammering

Numerisk kontrolprogrammering er hele processen fra deltegning til numerisk kontrolbearbejdningsprogram. Dens hovedopgave er at beregne fr?serkontrolpunktet (fr?serplaceringspunkt kaldet CL-punkt) i bearbejdning. Fr?serkontrolpunktet tages generelt som sk?ringspunktet mellem v?rkt?jsaksen og v?rkt?jsoverfladen, og v?rkt?jsaksevektoren er ogs? givet i fleraksebearbejdning.

Det numeriske kontrolmaskinv?rkt?j er baseret p? kravene til emnet m?nster og bearbejdningsprocessen, og bev?gelsesm?ngden, hastighed og handling sekvens, spindelhastighed, spindel rotationsretning, fr?shoved fastsp?nding, fr?shoved l?sning og k?ling operationer af det anvendte v?rkt?j og forskellige komponenter er kompileret i et programark i form af en specificeret numerisk kontrolkode, som er input i maskinv?rkt?jet specialcomputer. Derefter, efter at det numeriske kontrolsystem kompilerer, beregner og logisk behandler i henhold til inputinstruktionerne, udsender det forskellige signaler og instruktioner og styrer hver del for at behandle forskellige former for emner i henhold til den specificerede forskydning og sekventielle handlinger. Derfor har programmeringen stor indflydelse p? effektiviteten af det numeriske kontrolmaskinv?rkt?j.

Det numeriske kontrolmaskinev?rkt?j skal indtaste instruktionskoderne, der repr?senterer forskellige funktioner, i den numeriske kontrolenhed i form af et program, og derefter udf?rer den numeriske kontrolenhed beregningsbehandling og sender derefter pulssignaler for at kontrollere driften af de forskellige bev?gelige dele af det numeriske kontrolmaskinev?rkt?j for at fuldf?re sk?ringen af delene.

Der er i ?jeblikket to standarder for numeriske kontrolprogrammer: ISO fra den internationale standardorganisation og VVM fra American Electronics Industry Association. ISO-koder bruges i vores land.

Med teknologiens udvikling programmeres 3D numerisk kontrolprogrammering generelt sj?ldent manuelt, og der bruges kommerciel CAD / CAM-software.

CAD / CAM er kernen i det computerst?ttede programmeringssystem, og dets hovedfunktioner inkluderer datainput / output, beregning og redigering af bearbejdningsspor, procesparameterindstilling, bearbejdningssimulering, numerisk kontrolprogram efterbehandling og datah?ndtering.

P? nuv?rende tidspunkt i vores land af brugere som, numerisk kontrol programmering kraftfuld software Mastercam, UG, Cimatron, PowerMILL, CAXA og s? videre. Hver software til numerisk kontrol programmering principper, grafik behandling metoder og behandling metoder er ens, men hver har sine egne egenskaber.

CNC numeriske kontroltrin af bearbejdningsdele

1. Analyser deltegningerne for at forst? emnets generelle situation (geometri, emnemateriale, proceskrav osv.)

2. Bestem den numeriske kontrolbehandlingsteknologi for dele (behandlingsindhold, behandlingsrute)

3, udf?re de n?dvendige numeriske beregninger (basepunkt, nodekoordinatberegning)

4. Skriv programarket (forskellige v?rkt?jsmaskiner vil v?re forskellige, f?lg brugervejledningen)

5. Programverifikation (indtast programmet i maskinv?rkt?jet og udf?r grafisk simulering for at kontrollere korrektheden af programmeringen)

6. Bearbejdning af emnet (god proceskontrol kan spare tid og forbedre behandlingskvaliteten)

7. Accept af emnet og kvalitetsfejlanalyse (emnet inspiceres, og det kvalificerede flyder ind i det n?ste. Hvis det fejler, findes ?rsagen til fejlen og korrektionsmetoden gennem kvalitetsanalyse).

Udviklingshistorie for numeriske kontrolmaskiner

Efter Anden Verdenskrig var det meste af produktionen i fremstillingsindustrien afh?ngig af manuel drift. Efter at arbejdere havde l?st tegningerne, betjente de manuelt v?rkt?jsmaskiner og forarbejdede dele. P? denne m?de var produktionen af produkter dyr, ineffektiv, og kvaliteten var ikke garanteret.

I slutningen af 1940‘erne udt?nkte en ingeni?r i USA, John Parsons, en metode til at stanse huller i et papkort for at repr?sentere geometrien af de dele, der skulle bearbejdes, og ved hj?lp af et h?rdt kort til at kontrollere bev?gelsen af maskinv?rkt?jet. P? det tidspunkt var dette bare en idé.

I 1948 viste Parsons sin idé til det amerikanske luftv?ben. Efter at have set det udtrykte det amerikanske luftv?ben stor interesse, fordi det amerikanske luftv?ben ledte efter en avanceret behandlingsmetode, i h?b om at l?se behandlingsproblemet med flyformmodeller. P? grund af modellens komplekse form, h?je pr?cisionskrav og vanskeligheder med at tilpasse sig generelt udstyr bestilte og sponsorerede det amerikanske luftv?ben straks Massachusetts Institute of Technology (MIT) til at udf?re forskning og udvikle dette cardboard-controlled maskinv?rkt?j. Endelig samarbejdede MIT og Parsons i 1952 og udviklede med succes den f?rste demonstrationsmaskine. I 1960 var den relativt enkle og ?konomiske punktstyrede boremaskine og den line?re numeriske kontrolfr?semaskine hurtigt udviklet, hvilket gradvist fremmede den numeriske kontrolmaskine i forskellige sektorer i fremstillingsindustrien.

Historien om CNC-bearbejdning er g?et gennem mere end et halvt ?rhundrede, og NC-numerisk kontrolsystem har ogs? udviklet sig fra den tidligste analoge signalkredsl?bskontrol til et ekstremt komplekst integreret bearbejdningssystem, og programmeringsmetoden er ogs? manuelt udviklet til et intelligent og kraftfuldt CAD / CAM-integreret system.

For vores land er udviklingen af numerisk kontrolteknologi relativt langsom. For de fleste workshops i Kina er udstyret relativt bagud, og det tekniske niveau og begrebet personale er bagud, hvilket manifesterer sig som lav behandlingskvalitet og behandlingseffektivitet og forsinker ofte leveringstiden.

Den f?rste generation af NC-systemet blev introduceret i 1951, og dets styreenhed var hovedsageligt sammensat af forskellige ventiler og analoge kredsl?b. I 1952 blev det f?rste CNC-v?rkt?jsmaskine f?dt, og det har udviklet sig fra en fr?semaskine eller en drejeb?nk til et bearbejdningscenter og er blevet et n?gleudstyr i moderne fremstilling.

Anden generation NC-systemet blev produceret i 1959 og var hovedsageligt sammensat af individuelle transistorer og andre komponenter.

I 1965 introduceredes tredje generationen af NC-systemet, som f?rst vedtog integrerede kredsl?bskort.

Faktisk blev der i 1964 udviklet fjerde generation af NC-systemet, nemlig det computer-numeriske kontrolsystem (CNC-kontrolsystem), som vi er meget fortrolige med.

I 1975 vedtog NC-systemet en kraftig mikroprocessor, som var den femte generation af NC-systemet.

6. Sjette generation NC-systemet vedtager det nuv?rende integrerede produktionssystem (MIS) + DNC + fleksibelt bearbejdningssystem (FMS).

Udviklingstendens for numeriske kontrolmaskiner

1. H?j hastighed

Med den hurtige udvikling af bil-, nationalforsvars-, luftfarts-, luftfarts- og andre industrier og anvendelsen af nye materialer s?som aluminiumslegeringer bliver h?jhastighedskravene til numerisk kontrolv?rkt?jsbehandling h?jere og h?jere.

A. Spindelhastighed: Maskinen vedtager en elektrisk spindel (indbygget spindelmotor), og den maksimale spindelhastighed er 200000r / min;

B. Foderhastighed: ved en opl?sning p? 0,01 μm er den maksimale foderhastighed 240 m/min, og kompleks pr?cisionsbearbejdning er mulig.

C. Beregningshastighed: Den hurtige udvikling af mikroprocessorer har givet en garanti for udviklingen af numeriske kontrolsystemer til h?j hastighed og h?j pr?cision. CPU‘en er udviklet til 32-bit og 64-bit numeriske kontrolsystemer, og frekvensen er blevet ?get til flere hundrede MHz og gigahertz. P? grund af den store forbedring i beregningshastighed, n?r opl?sningen er 0,1 μm og 0,01 μm, kan fodringshastigheden stadig v?re s? h?j som 24 ~ 240m / min;

D. V?rkt?js?ndringshastighed: P? nuv?rende tidspunkt er v?rkt?jsudvekslingstiden for udenlandske avancerede bearbejdningscentre generelt omkring 1s, og det h?je er n?et 0,5s. Det tyske Chiron firma designer v?rkt?jsmagasinet som en kurvstil, med spindlen som akslen, og v?rkt?jerne er arrangeret i en cirkel. V?rkt?js?ndringstiden fra kniv til kniv er kun 0,9s.

2. H?j pr?cision

Kravene til numerisk kontrolv?rkt?jsn?jagtighed er nu ikke begr?nset til statisk geometrisk n?jagtighed, og bev?gelsesn?jagtighed, termisk deformation og vibrationsoverv?gning og kompensation af v?rkt?jsmaskiner f?r mere og mere opm?rksomhed.

A. Forbedre kontroln?jagtigheden af CNC-systemet: ved hj?lp af h?jhastighedsinterpolationsteknologi til at opn? kontinuerlig tilf?rsel med sm? programsegmenter, hvilket g?r CNC-kontrolenheden raffineret og ved hj?lp af positionsdetekteringsenheder med h?j opl?sning for at forbedre positionsdetekteringsn?jagtigheden. Positionsservosystemet bruger feedforward-kontrol og ikke-line?re kontrolmetoder.

B. Vedtag fejlkompensationsteknologi: ved hj?lp af kompensation for omvendt clearing, kompensation for skrueh?jdefejl og kompensation for v?rkt?jsfejl for at kompensere for udstyrets termiske deformationsfejl og rumlige fejl.

C. Kontroller og forbedre bearbejdningscenterets bev?gelsesspor n?jagtighed ved hj?lp af gitterteknologi: forudsig bearbejdningsn?jagtigheden af maskinv?rkt?jet gennem simulering for at sikre maskinv?rkt?jets positioneringsn?jagtighed og gentagen positioneringsn?jagtighed, s? dets ydeevne kan v?re stabil i lang tid, og det kan udf?re en r?kke behandlingsopgaver under forskellige driftsforhold.

3. Funktionel integration

Betydningen af sammensat v?rkt?jsmaskine henviser til realisering eller f?rdigg?relse af forskellige elementer fra groft til f?rdigt produkt p? et v?rkt?jsmaskine. If?lge dets strukturelle egenskaber kan det opdeles i to kategorier: proceskomposittype og proceskomposittype. Bearbejdningscentre kan gennemf?re forskellige processer s?som drejning, fr?sning, boring, hobbing, slibning, laservarmebehandling osv. Og kan fuldf?re al behandling af komplekse dele. Med den kontinuerlige forbedring af moderne bearbejdningskrav er et stort antal multi-akse kobling numeriske kontrolv?rkt?jsmaskine mere og mere velkommen af store virksomheder.

4. Intelligent kontrol

Med udviklingen af kunstig intelligensteknologi forbedres intelligensen af numeriske kontrolv?rkt?jsmaskiner for at im?dekomme udviklingsbehovet for fremstillingsproduktionsfleksibilitet og fremstillingsautomatisering. Specifikt afspejlet i f?lgende aspekter:

A. Procesadaptiv kontrolteknologi;

B. Intelligent optimering og valg af behandlingsparametre;

C. Intelligent fejl selvdiagnose og selvreparationsteknologi;

D. Intelligent fejlafspilning og fejlsimuleringsteknologi;

E. Intelligent vekselstr?msforsyningsdrev;

F. Intelligent 4M numerisk kontrolsystem: I fremstillingsprocessen er m?ling, modellering, bearbejdning og maskindrift integreret i et system.

5. ?bent system

?ben for fremtidige teknologier: Da b?de software- og hardwaregr?nseflader overholder accepterede standardprotokoller, kan de vedtages, absorberes og kompatible med en ny generation af software og hardware til generelle form?l.

B. ?ben for brugernes specifikke krav: opdater produkter, udvide funktioner og levere forskellige kombinationer af hardware- og softwareprodukter for at im?dekomme specifikke applikationskrav.

C. Etablering af numeriske kontrolstandarder: Standardiseret programmeringssprog, der er praktisk for brugere, bruger og reducerer arbejdskraftforbruget direkte relateret til driftseffektivitet.

6. K?r parallel forbindelse

Det kan realisere flere funktioner af multi-koordinat kobling numerisk kontrolbehandling, samling og m?ling og kan bedre im?dekomme behandlingen af komplekse specialdele. Parallelle v?rkt?jsmaskiner betragtes som "de mest meningsfulde fremskridt i maskinv?rkt?jsindustrien siden opfindelsen af numerisk kontrolteknologi" og "en ny generation af numerisk kontrolbehandlingsudstyr i det 21. ?rhundrede."

7. Ekstrem (stor og miniaturiseret)

Udviklingen af nationale forsvars-, luftfarts- og luftfartsindustrier og storstilet udvikling af grundl?ggende industrielt udstyr s?som energi kr?ver st?tte fra store og h?jtydende numeriske kontrolmaskiner. Ultra-pr?cisionsbearbejdningsteknologi og mikro-nano-teknologi er strategiske teknologier i det 21. ?rhundrede, og der skal udvikles nye fremstillingsprocesser og udstyr, der kan tilpasse sig mikrost?rrelse og mikro-nano-bearbejdningsn?jagtighed.

8. Netv?rk af informationsudveksling

Det kan ikke kun realisere deling af netv?rksressourcer, men ogs? realisere fjernoverv?gning, styring, fjerndiagnosticering og vedligeholdelse af numeriske kontrolmaskiner.

9. Gr?n forarbejdning

I de senere ?r er der opst?et v?rkt?jsmaskiner, der ikke kr?ver eller bruger mindre k?lev?ske for at opn? energibesparelse og milj?beskyttelse ved t?rsk?ring og halvt?rsk?ring, og tendensen til gr?n fremstilling har fremskyndet udviklingen af forskellige energibesparende og milj?venlige v?rkt?jsmaskiner.

10. Anvendelse af multimedieteknologi

Multimedieteknologi integrerer computer-, lydbillede- og kommunikationsteknologi, hvilket g?r computeren til at kunne behandle lyd-, tekst-, billed- og videoinformation omfattende. Det kan integreres og intelligent i informationsbehandling og anvendes til realtidsoverv?gning, fejldiagnose af systemer og produktionsfeltudstyr, overv?gning af produktionsprocesparametre osv., S? det har stor anvendelsesv?rdi.