51吃瓜

Aplikácia technológie numerického riadenia priniesla kvalitatívne zmeny v tradi?nom v?robnom priemysle, najm? v posledn?ch rokoch. V?voj technológie mikroelektroniky a v?po?tovej techniky priniesol novú vitalitu technológii numerického riadenia. Technológia numerického riadenia a zariadenia numerického riadenia sú d?le?it?mi základmi pre priemyselnú modernizáciu v r?znych krajinách.

Numerické riadiace obrábacie stroje sú hlavn?m vybavením moderného v?robného priemyslu, potrebn?m vybavením pre presné obrábanie, d?le?it?m symbolom technickej úrovne modern?ch obrábacích strojov a moderného strojárskeho priemyslu a strategick?m materiálom súvisiacim s národn?m hospodárstvom a ob?ivou ?udí a ?pi?kovou v?stavbou národnej obrany. Preto v?etky priemyselné krajiny na svete prijali v?znamné opatrenia na rozvoj vlastnej technológie numerického riadenia a jej priemyseln?ch odvetví.

CNC obrábanie numerick?m riadením

CNC je skratka Computer Numberical Control v angli?tine, ?o znamená "riadenie po?íta?ov?ch dát", ?o je jednoducho "spracovanie numerického riadenia".

Spracovanie numerického riadenia je pokro?ilá technológia spracovania v dne?nej v?robe strojov. Jedná sa o automatizovanú metódu spracovania s vysokou ú?innos?ou, vysokou presnos?ou a vysokou flexibilitou. Jedná sa o vstup programu numerického riadenia obrobku do obrábacieho stroja a obrábací stroj automaticky spracováva obrobok, ktor? sp?ňa ?elania ?udí pod kontrolou t?chto údajov, aby sa vytvorili nádherné v?robky.

Technológia spracovania numerického riadenia m??e efektívne vyrie?i? zlo?ité, presné a malé dávkové premenlivé problémy so spracovaním, ako sú formy, a plne sa prisp?sobi? potrebám modernej v?roby. Intenzívne sa rozvíjajúca technológia spracovania numerického riadenia sa stala d?le?it?m sp?sobom pre na?u krajinu na ur?chlenie ekonomického rozvoja a zlep?enie nezávisl?ch inova?n?ch schopností. V sú?asnosti je pou?ívanie obrábacích strojov s numerick?m riadením v na?ej krajine ?oraz be?nej?ie a schopnos? zvládnu? programovanie strojov s numerick?m riadením je d?le?it?m sp?sobom, ako plne hra? svoje funkcie.

Obrábací stroj s numerick?m riadením je typick?m produktom mechatroniky, integruje mikroelektroniku, v?po?tovú techniku, technológiu merania, technológiu sníma?ov, technológiu automatického riadenia a technológiu umelej inteligencie a ?al?ie pokro?ilé technológie a je úzko kombinovan? s technológiou obrábania, je novou generáciou mechanickej v?robnej technológie a vybavenia.

Zlo?enie CNC numerického riadiaceho stroja

Numerick? riadiaci stroj je automatiza?né zariadenie, ktoré integruje obrábacie stroje, po?íta?e, motory a technológie, ako je odpor, dynamické riadenie a detekcia. Medzi základné komponenty obrábacích strojov s numerick?m riadením patria riadiace médium, numerické riadiace zariadenie, servosystém, sp?tnov?zbové zariadenie a telo obrábacieho stroja, ako je znázornené na obrázku

1. Kontrolné médium

Riadiace médium je médium, ktoré ukladá v?etky ak?né nástroje vo vz?ahu k informáciám o polohe obrobku po?adovan?m pre numerické riadenie obrábania. Zaznamenáva obrábací program sú?iastky. Preto sa riadiace médium vz?ahuje na informa?n? nosi?, ktor? prená?a informácie o obrábaní sú?iastky do numerického riadiaceho zariadenia. Existuje mnoho foriem riadiacich médií, ktoré sa lí?ia pod?a typu numerického riadiaceho zariadenia. Be?ne pou?ívané sú perforované pásky, perforované karty, magnetické pásky, magnetické disky at?. S rozvojom technológie numerického riadenia majú tendenciu by? eliminované perforované pásky a perforované karty. Metóda pou?ívania softvéru CAD / CAM na programovanie v po?íta?i a potom komunikova? s numerick?m riadiacim systémom na priamy prenos programu a údajov do numerického riadiaceho zariadenia je ?oraz roz?írenej?ia.

2, numerické riadiace zariadenie

Zariadenie na numerické riadenie je jadrom obrábacieho stroja na numerické riadenie, ktor? sa ozna?uje ako centrálny systém. Moderné obrábacie stroje na numerické riadenie pou?ívajú po?íta?ové zariadenie na numerické riadenie CNC. Zariadenie na numerické riadenie obsahuje vstupné zariadenie, centrálny procesor (CPU) a v?stupné zariadenie at?. Zariadenie na numerické riadenie m??e dokon?i? vstup informácií, ukladanie, transformáciu, interpoláciu a realizova? r?zne riadiace funkcie.

3. Servo systém

Servosystém je hnacia ?as?, ktorá prijíma pokyny numerického riadiaceho zariadenia a riadi pohyb aktuátora obrábacieho stroja. Zah?ňa vretenovú pohonnú jednotku, napájaciu pohonnú jednotku, vretenov? motor a napájací motor. Pri práci servosystém prijíma informácie o príkaze numerického riadiaceho systému a porovnáva ich so signálmi sp?tnej v?zby polohy a r?chlosti pod?a po?iadaviek informácií príkazu, riadi pohyblivé ?asti alebo v?konné ?asti obrábacieho stroja a spracováva ?asti, ktoré vyhovujú po?iadavkám v?kresov.

4. Zariadenie sp?tnej v?zby

Sp?tnov?zbové zariadenie sa skladá z meracích prvkov a zodpovedajúcich obvodov. Jeho funkciou je detekcia r?chlosti a posunu a sp?tná v?zba informácií na vytvorenie riadenia v uzavretej slu?ke. Niektoré obrábacie stroje s numerick?m riadením s nízkymi po?iadavkami na presnos? a bez sp?tnov?zbového zariadenia sa naz?vajú systémy s otvorenou slu?kou.

5. Telo obrábacieho stroja

Telo stroja je entita obrábacieho stroja s numerick?m riadením, ?o je mechanická ?as?, ktorá dokon?uje skuto?né spracovanie rezu, vrátane tela postele, základne, stola, sedla postele, vretena at?.

Charakteristiky technológie CNC obrábania

Proces obrábania CNC numerick?m riadením sa tie? riadi zákonom o obrábaní, ktor? je zhruba rovnak? ako proces obrábania be?n?ch obrábacích strojov. Preto?e ide o automatizované obrábanie, ktoré pri obrábaní aplikuje technológiu po?íta?ového riadenia, má vlastnosti vysokej ú?innosti obrábania a vysokej presnosti. Proces obrábania má svoje vlastné jedine?né vlastnosti. Proces je komplikovanej?í a usporiadanie pracovn?ch krokov je podrobnej?ie a d?kladnej?ie.

Proces obrábania CNC numerick?m riadením zah?ňa v?ber nástrojov, stanovenie rezn?ch parametrov a návrh trasy procesu rezania. Proces obrábania CNC numerick?m riadením je základom a jadrom programovania numerického riadenia. Iba vtedy, ke? je proces primeran?, je mo?né zostavi? vysoko efektívny a vysoko kvalitn? program numerického riadenia. Normy pre meranie kvality programov numerického riadenia sú: minimálny ?as obrábania, minimálna strata nástroja a najlep?í obrobok.

Proces obrábania numerick?m riadením je sú?as?ou celkového procesu obrábania obrobku alebo dokonca procesu. Musí spolupracova? s ostatn?mi predn?mi a zadn?mi procesmi, aby kone?ne splnil po?iadavky na montá? celého stroja alebo formy, aby bolo mo?né spracova? kvalifikované diely.

Postupy spracovania numerick?m riadením sa v?eobecne delia na hrubé spracovanie, stredné a hrubé spracovanie, polodokon?ovacie a dokon?ovacie kroky.

CNC programovanie numerického riadenia

Programovanie numerického riadenia je cel? proces od kreslenia dielov po program numerického riadenia obrábania. Jeho hlavnou úlohou je vypo?íta? kontroln? bod frézy (bod umiestnenia frézy ozna?ovan? ako bod CL) pri obrábaní. Kontroln? bod frézy sa v?eobecne pova?uje za priese?ník osi nástroja a povrchu nástroja a vektor osi nástroja je uveden? aj pri viacosovom obrábaní.

Obrábací stroj s numerick?m riadením je zalo?en? na po?iadavkách vzoru obrobku a procesu obrábania a mno?stva pohybu, r?chlosti a postupnosti akcií, r?chlosti vretena, smeru otá?ania vretena, upínania hlavy reza?ky, uvo?ňovania a chladenia hlavy reza?ky pou?itého nástroja a r?znych komponentov sú zostavené do programového listu vo forme ur?eného ?íselného riadiaceho kódu, ktor? sa zadáva do ?peciálneho po?íta?a obrábacieho stroja. Potom, ?o systém numerického riadenia zostaví, vypo?íta a logicky spracuje pod?a vstupn?ch pokynov, vydá r?zne signály a pokyny a riadi ka?dú ?as? tak, aby spracovala r?zne tvary obrobkov pod?a zadaného posunu a postupn?ch akcií. Preto má programovanie ve?k? vplyv na ú?innos? obrábacieho stroja s numerick?m riadením.

Obrábací stroj s numerick?m riadením musí do numerického riadiaceho zariadenia vlo?i? in?truk?né kódy predstavujúce r?zne funkcie vo forme programu a potom numerické riadiace zariadenie vykoná v?po?tové spracovanie a potom vy?le impulzné signály na riadenie ?innosti r?znych pohybliv?ch ?astí obrábacieho stroja s numerick?m riadením, aby sa dokon?ilo rezanie ?astí.

V sú?asnosti existujú dva ?tandardy pre programy numerického riadenia: ISO medzinárodnej organizácie pre normalizáciu a EIA Americkej asociácie elektronického priemyslu. V na?ej krajine sa pou?ívajú kódy ISO.

S pokrokom v technológii sa programovanie 3D numerického riadenia zvy?ajne zriedka programuje ru?ne a pou?íva sa komer?n? softvér CAD / CAM.

CAD / CAM je jadrom po?íta?om podporovaného programovacieho systému a medzi jeho hlavné funkcie patrí vstup / v?stup dát, v?po?et a úprava stopy obrábania, nastavenie parametrov procesu, simulácia obrábania, následné spracovanie programu numerického riadenia a správa údajov.

V sú?asnosti v na?ej krajine pou?ívatelia ako, numerické riadenie programovanie v?konn? softvér Mastercam, UG, Cimatron, PowerMILL, CAXA a tak ?alej. Ka?d? softvér pre princípy programovania numerického riadenia, metódy grafického spracovania a metódy spracovania sú podobné, ale ka?d? má svoje vlastné charakteristiky.

CNC kroky numerického riadenia obrábacích dielov

1. Analyzujte v?kresy dielov, aby ste pochopili v?eobecnú situáciu obrobku (geometria, materiál obrobku, po?iadavky na proces at?.)

2. Ur?te technológiu spracovania numerického riadenia ?astí (obsah spracovania, cesta spracovania)

3, vykona? potrebné numerické v?po?ty (základn? bod, v?po?et súradníc uzlov)

4. Napí?te programov? list (r?zne obrábacie stroje sa budú lí?i?, postupujte pod?a u?ívate?skej príru?ky)

5. Overenie programu (zadajte program do obrábacieho stroja a vykonajte grafickú simuláciu na overenie správnosti programovania)

6. Obrábanie obrobku (dobrá kontrola procesu m??e u?etri? ?as a zlep?i? kvalitu spracovania)

7. Prijatie obrobku a anal?za chyby kvality (obrobok je skontrolovan? a kvalifikovan? prúdi do ?al?ieho. Ak zlyhá, prí?ina chyby a metóda korekcie sa zistia prostredníctvom anal?zy kvality).

História v?voja obrábacích strojov s numerick?m riadením

Po druhej svetovej vojne sa v???ina v?roby vo v?robnom priemysle spoliehala na manuálnu prevádzku. Potom, ?o si pracovníci pre?ítali v?kresy, ru?ne ovládali obrábacie stroje a spracované diely. T?mto sp?sobom bola v?roba v?robkov drahá, neefektívna a kvalita nebola zaru?ená.

Koncom 40. rokov 20. storo?ia in?inier v Spojen?ch ?tátoch John Parsons vymyslel metódu dierovania otvorov v kartónovej karte, ktorá predstavuje geometriu ?astí, ktoré sa majú obrába?, a pomocou pevnej karty riadi? pohyb obrábacieho stroja. V tom ?ase to bol iba nápad.

V roku 1948 Parsons ukázal svoju my?lienku americkému letectvu. Potom, ?o ju videl, americké letectvo prejavilo ve?k? záujem, preto?e americké letectvo h?adalo pokro?ilú metódu spracovania v nádeji, ?e vyrie?i problém spracovania modelov tvarov lietadiel. Kv?li zlo?itému tvaru modelu, vysok?m po?iadavkám na presnos? a ?a?kostiam s prisp?sobením sa v?eobecnému vybaveniu americké letectvo okam?ite poverilo a sponzorovalo Massachusetts Institute of Technology (MIT), aby uskuto?nilo v?skum a vyvinulo tentocardboard-controlled obrábací stroj. Nakoniec, v roku 1952, MIT a Parsons spolupracovali a úspe?ne vyvinuli prv? demon?tra?n? stroj. Do roku 1960 sa r?chlo vyvinula pomerne jednoduchá a ekonomická bodovo riadená v?ta?ka a lineárna numerická riadiaca fréza, ktorá postupne podporovala stroj na numerické riadenie v r?znych odvetviach v?robného priemyslu.

História CNC obrábania pre?la viac ako polstoro?ím a systém NC numerického riadenia sa tie? vyvinul z najskor?ieho riadenia analógového signálneho obvodu na mimoriadne zlo?it? integrovan? systém obrábania a programovacia metóda bola tie? ru?ne vyvinutá do inteligentného a v?konn? integrovan? systém CAD / CAM.

Pokia? ide o na?u krajinu, v?voj technológie numerického riadenia je pomerne pomal?. Pre v???inu dielní v ?íne je zariadenie relatívne zaostalé a technická úroveň a koncepcia personálu sú zaostalé, ?o sa prejavuje nízkou kvalitou spracovania a efektívnos?ou spracovania a ?asto oneskoruje dodaciu dobu.

Prvá generácia NC systému bola predstavená v roku 1951 a jej riadiaca jednotka bola zlo?ená hlavne z r?znych ventilov a analógov?ch obvodov. V roku 1952 sa narodil prv? CNC obrábací stroj a vyvinul sa z frézky alebo sústruhu do obrábacieho centra a stal sa k?ú?ov?m zariadením v modernej v?robe.

NC systém druhej generácie bol vyroben? v roku 1959 a bol zlo?en? hlavne z jednotliv?ch tranzistorov a ?al?ích komponentov.

V roku 1965 bol predstaven? NC systém tretej generácie, ktor? najprv prijal integrované dosky s plo?n?mi spojmi.

V skuto?nosti bol v roku 1964 vyvinut? NC systém ?tvrtej generácie, konkrétne po?íta?ov? numerick? riadiaci systém (CNC riadiaci systém), ktor? ve?mi dobre poznáme.

V roku 1975 prijal NC systém v?konn? mikroprocesor, ktor? bol piatou generáciou NC systému.

6. ?iesta generácia NC systému prijíma sú?asn? integrovan? v?robn? systém (MIS) + DNC + flexibiln? obrábací systém (FMS).

Trend v?voja obrábacích strojov s numerick?m riadením

1. Vysoká r?chlos?

S r?chlym rozvojom automobilového, obranného, leteckého, kozmického a iného priemyslu a aplikáciou nov?ch materiálov, ako sú hliníkové zliatiny, sú vysokor?chlostné po?iadavky na spracovanie obrábacích strojov s numerick?m riadením ?oraz vy??ie.

A. R?chlos? vretena: Stroj prijíma elektrické vreteno (vstavan? vretenov? motor) a maximálna r?chlos? vretena je 200000r / min;

B. R?chlos? podávania: pri rozlí?ení 0,01 μm je maximálna r?chlos? podávania 240 m / min a je mo?né zlo?ité presné obrábanie.

C. V?po?tová r?chlos?: R?chly v?voj mikroprocesorov poskytol záruku pre v?voj numerick?ch riadiacich systémov na vysokú r?chlos? a vysokú presnos?. CPU bol vyvinut? na 32-bitové a 64-bitové numerické riadiace systémy a frekvencia bola zv??ená na nieko?ko stoviek MHz a gigahertzov. Vzh?adom na ve?ké zlep?enie v?po?tovej r?chlosti, ke? je rozlí?enie 0,1 μm a 0,01 μm, r?chlos? podávania m??e by? stále a? 24 ~ 240m / min;

D. R?chlos? v?meny nástrojov: V sú?asnosti je doba v?meny nástrojov zahrani?n?ch pokro?il?ch obrábacích centier v?eobecne okolo 1 s a vysoká dosiahla 0,5 s. Nemecká spolo?nos? Chiron navrhuje zásobník nástrojov ako ?t?l ko?a, s vretenom ako osou a nástroje sú usporiadané do kruhu. ?as v?meny nástroja z no?a na n?? je iba 0,9 s.

2. Vysoká presnos?

Po?iadavky na presnos? obrábacieho stroja s numerick?m riadením sa v sú?asnosti neobmedzujú iba na statickú geometrickú presnos? a ?oraz viac pozornosti sa venuje presnosti pohybu, monitorovaniu tepeln?ch deformácií a vibrácií a kompenzácii obrábacích strojov.

A. Zlep?ite presnos? riadenia systému CNC: pomocou vysokor?chlostnej interpolácie na dosiahnutie kontinuálneho podávania s mal?mi segmentmi programu, vylep?ením riadiacej jednotky CNC a pou?itím zariadení na detekciu polohy s vysok?m rozlí?ením na zlep?enie presnosti detekcie polohy. Polohov? servosystém vyu?íva dopredné riadenie a nelineárne metódy riadenia.

B. Prija? technológiu kompenzácie ch?b: pomocou kompenzácie sp?tného odstupu, kompenzácie ch?b v??ky skrutky a kompenzácie ch?b nástroja na komplexnú kompenzáciu chyby tepelnej deformácie a priestorovej chyby zariadenia.

C. Skontrolujte a zlep?ite presnos? pohybovej stopy obrábacieho centra pomocou technológie mrie?ky: predpovedajte presnos? obrábania obrábacieho stroja pomocou simulácie, aby ste zabezpe?ili presnos? polohovania a opakovanú presnos? polohovania obrábacieho stroja, aby jeho v?kon mohol by? stabiln? po dlhú dobu a m??e dokon?i? r?zne úlohy spracovania za r?znych prevádzkov?ch podmienok.

3. Funk?ná integrácia

V?znam kompozitného obrábacieho stroja sa vz?ahuje na realizáciu alebo dokon?enie r?znych prvkov od hrubého po hotov? v?robok na jednom obrábacom stroji. Pod?a jeho ?trukturálnych charakteristík ho mo?no rozdeli? do dvoch kategórií: procesn? kompozitn? typ a procesn? kompozitn? typ. Obrábacie centrá m??u dokon?i? r?zne procesy, ako sú sústru?enie, frézovanie, v?tanie, hob?ovanie, brúsenie, laserové tepelné spracovanie at?., A m??u dokon?i? v?etko spracovanie zlo?it?ch ?astí. S neustálym zlep?ovaním modern?ch po?iadaviek na obrábanie sú ve?ké podniky ?oraz viac vítané ve?k?m po?tom viacosov?ch ?íseln?ch riadiacich obrábacích strojov.

4. Inteligentné ovládanie

S rozvojom technológie umelej inteligencie, s cie?om uspokoji? v?vojové potreby flexibility v?roby a automatizácie v?roby, sa inteligencia obrábacích strojov s numerick?m riadením neustále zlep?uje. Konkrétne sa odrá?a v nasledujúcich aspektoch:

A. Technológia adaptívneho riadenia procesu;

B. Inteligentná optimalizácia a v?ber parametrov spracovania;

C. Inteligentná technológia samodiagnostiky a samoopravy porúch;

D. Inteligentná technológia prehrávania porúch a simulácie porúch;

E. Inteligentné zariadenie striedavého servopohonu;

F. Inteligentn? numerick? riadiaci systém 4M: Vo v?robnom procese sú meranie, modelovanie, obrábanie a prevádzka stroja integrované do jedného systému.

5. Otvoren? systém

Otvorené budúcim technológiám: Preto?e softvérové aj hardvérové rozhrania vyhovujú prijat?m ?tandardn?m protokolom, m??u by? prijaté, absorbované a kompatibilné s novou generáciou univerzálneho softvéru a hardvéru.

B. Otvoren? ?pecifick?m po?iadavkám pou?ívate?ov: aktualizova? produkty, roz?irova? funkcie a poskytova? r?zne kombinácie hardvérov?ch a softvérov?ch produktov tak, aby vyhovovali ?pecifick?m po?iadavkám aplikácií.

C. Stanovenie ?tandardov numerického riadenia: ?tandardizovan? programovací jazyk, ktor? je vhodn? pre pou?ívate?ov, pou?íva a zni?uje spotrebu práce priamo súvisiacu s efektívnos?ou prevádzky.

6. Pohon paralelné pripojenie

M??e realizova? viac funkcií spracovania, montá?e a merania numerického riadenia s viacer?mi súradnicami a m??e lep?ie vyhovie? spracovaniu zlo?it?ch ?peciálnych ?astí. Paralelné obrábacie stroje sa pova?ujú za najv?znamnej?í pokrok v priemysle obrábacích strojov od vynálezu technológie numerického riadenia a novú generáciu zariadení na spracovanie numerického riadenia v 21. storo?í.

7. Extrémne (ve?ké a miniaturizované)

Rozvoj národného obranného, leteckého a kozmického priemyslu a rozsiahly rozvoj základného priemyselného vybavenia, ako je energia, si vy?aduje podporu rozsiahlych a vysoko v?konn?ch obrábacích strojov s numerick?m riadením. Ultrapresná obrábacia technológia a mikro-nano technológia sú strategick?mi technológiami v 21. storo?í a je potrebné vyvinú? nové v?robné procesy a zariadenia, ktoré sa doká?u prisp?sobi? mikro-ve?kosti a presnosti obrábania mikro-nano.

8. Sie?ovanie v?meny informácií

M??e nielen realizova? zdie?anie sie?ov?ch zdrojov, ale aj realizova? vzdialené monitorovanie, riadenie, vzdialenú diagnostiku a údr?bu obrábacích strojov s numerick?m riadením.

9. Zelené spracovanie

V posledn?ch rokoch sa objavili obrábacie stroje, ktoré nevy?adujú alebo nepou?ívajú menej chladiacej kvapaliny na dosiahnutie úspory energie a ochrany ?ivotného prostredia pri suchom rezaní a polosuchom rezaní a trend zelenej v?roby ur?chlil v?voj r?znych energeticky úsporn?ch a ekologick?ch obrábacích strojov. nástroje.

10. Aplikácia multimediálnej technológie

Multimediálna technológia integruje po?íta?ovú, zvukovú a komunika?nú technológiu, v?aka ?omu má po?íta? schopnos? komplexne spracováva? zvukové, textové, obrazové a video informácie. M??e by? integrovan? a inteligentn? pri spracovaní informácií a je aplikovan? na monitorovanie v reálnom ?ase, diagnostiku porúch systémov a zariadení v?robného po?a, monitorovanie parametrov v?robného procesu at?., Tak?e má ve?kú aplika?nú hodnotu.