سلام Welcome to EMAR company website!
روي قسمت هاي ماشين هاي CNC، قسمت هاي استمپ فلزي و پرداخت فلزي و توليد براي بيشتر از 16 سال تمرکز شده
تولید دقیق بالا و تجهیزات آلمانی و آزمایش ژاپن مطمئن می‌شوند که دقیق بخش‌های فلزی به 0.003 تحمل و کیفیت بالا رسید
جعبه پست:
Технологія обробки з числовим управлінням з ЧПУ для високоточного виготовлення
محل شما: home > اخبار > دینامیک صنعتی > Технологія обробки з числовим управлінням з ЧПУ для високоточного виготовлення

Технологія обробки з числовим управлінням з ЧПУ для високоточного виготовлення

زمان آزاد:2024-12-19     تعداد نمایش :


Застосування технології числового управління внесло якісні зміни в традиційну обробну промисловість, особливо в останні роки. Розвиток технології мікроелектроніки та комп "ютерних технологій приніс нову життєву силу технології числового управління. Цифрова технологія управління та цифрове обладнання управління є важливими основами промислової модернізації в різних країнах.

Верстати з числовим управлінням є основним обладнанням сучасної обробної промисловості, необхідним обладнанням для точної обробки, важливим символом технічного рівня сучасних верстатів і сучасної машинобудівної промисловості, а також стратегічним матеріалом, пов "язаним з національною економікою та засобами існування людей і передовим будівництво національної оборони. Тому всі промислово розвинені країни світу вжили великих заходів для розробки власної технології числового управління та її галузей.

Чисельне управління механічною обробкою з ЧПУ

CNC - це абревіатура від Computer Numberical Control англійською мовою, що означає "комп ‘ютерний контроль даних", що є просто "числовою обробкою управління".

Чисельна контрольна обробка - це передова технологія обробки в сучасному виробництві машин. Це метод автоматизованої обробки з високою ефективністю, високою точністю та високою гнучкістю. Це введення числової програми управління заготовкою на верстат, а верстат автоматично обробляє заготовку, яка відповідає бажанням людей, під контролем цих даних, щоб отримати чудові продукти.

Технологія обробки числового управління може ефективно вирішувати складні, точні та невеликі партії змінних проблем обробки, таких як форми, і повністю адаптуватися до потреб сучасного виробництва. Енергійний розвиток технології обробки числового управління став важливим способом для нашої країни прискорити економічний розвиток та вдосконалити незалежні інноваційні можливості. В даний час використання верстатів з числовим управлінням у нашій країні стає все більш поширеним явищем, і можливість оволодіти програмуванням машин з числовим управлінням є важливим способом повного відтворення його функцій.

Верстат з числовим управлінням є типовим продуктом мехатроніки, він інтегрує технології мікроелектроніки, комп "ютерні технології, вимірювальні технології, сенсорні технології, технології автоматичного управління та технології штучного інтелекту та інші передові технології, і тісно поєднується з технологією обробки, є новим поколінням механічного виробництва технологія та обладнання.

Склад верстата з числовим управлінням з ЧПУ

Машина з числовим управлінням - це обладнання для автоматизації, яке інтегрує верстати, комп "ютери, двигуни та технології, такі як перетягування, динамічне управління та виявлення. Основні компоненти верстатів з числовим управлінням включають носій управління, пристрій цифрового управління, сервосистему, пристрій зворотного зв" язку та корпус верстата, як показано на малюнку

1. Контрольний носій

Керуючий носій - це носій, який зберігає весь інструмент дії щодо інформації про положення заготовки, необхідної для числової механічної обробки. Він записує програму обробки деталі. Тому керуючий носій відноситься до носія інформації, який передає інформацію про механічну обробку деталі на пристрій числового управління. Існує багато форм керуючих носіїв, які варіюються залежно від типу пристрою числового управління. Зазвичай використовуються перфорована стрічка, перфорована карта, магнітна стрічка, магнітний диск тощо. З розвитком технології числового управління перфорована стрічка та перфорована карта, як правило, усуваються. Все ширше використовується метод використання програмного забезпечення CAD / CAM для програмування в комп ‘ютері, а потім зв‘ язку з цифровою системою управління для безпосередньої передачі програми та даних на пристрій числового управління.

2, числовий пристрій управління

Чисельний пристрій управління є ядром верстата з числовим управлінням, який називають "центральною системою". Сучасні верстати з числовим управлінням використовують комп ‘ютерний пристрій з числовим управлінням ЧПУ. Чисельний пристрій управління включає пристрій введення, центральний процесор (ЦП) і пристрій виведення тощо. Чисельний пристрій управління може виконувати операції введення інформації, зберігання, перетворення, інтерполяції та реалізовувати різні функції управління.

3. Сервосистема

Сервосистема є приводною частиною, яка приймає вказівки числового пристрою управління і керує рухом приводу верстата. Вона включає в себе приводний блок шпинделя, блок подачі, двигун шпинделя і двигун подачі. При роботі сервосистема приймає командну інформацію числової системи управління і порівнює її з сигналами зворотного зв ‘язку положення і швидкості відповідно до вимог командної інформації, приводить в дію рухомі частини або виконавчі частини верстата, обробляє деталі, які відповідають вимогам креслень.

4. Пристрій зворотного зв ‘язку

Пристрій зворотного зв ‘язку складається з вимірювальних елементів та відповідних схем. Його функція полягає у виявленні швидкості та переміщення та передачі інформації для формування управління замкнутим циклом. Деякі верстати з числовим управлінням з низькими вимогами точності та відсутністю пристрою зворотного зв‘ язку називаються системами з відкритим циклом.

5. Корпус верстака

Корпус машини є сутністю верстата з числовим управлінням, який є механічною частиною, яка завершує фактичну обробку різання, включаючи корпус ліжка, основу, стіл, сідло ліжка, шпиндель тощо.

Характеристика технології обробки з ЧПУ

Процес обробки з числовим управлінням з ЧПУ також відповідає закону обробки, який приблизно такий же, як і процес обробки звичайних верстатів. Оскільки це автоматизована обробка, яка застосовує комп "ютерну технологію управління до обробки, вона має характеристики високої ефективності обробки та високої точності. Процес обробки має свої унікальні особливості. Процес складніший, а порядок робочих кроків більш детальний і скрупульозний.

Процес обробки з числовим управлінням з ЧПУ включає вибір інструментів, визначення параметрів різання та дизайн маршруту процесу різання. Процес обробки з числовим управлінням з ЧПУ є основою та основою програмування чисельного управління. Тільки тоді, коли процес є розумним, можна скласти високоефективну та якісну програму числового управління. Стандарти для вимірювання якості програм числового управління такі: мінімальний час обробки, мінімальні втрати інструменту та найкраща заготовка.

Процес обробки з числовим управлінням є частиною загального процесу обробки заготовки або навіть процесу. Він повинен співпрацювати з іншими передніми та задніми процесами, щоб нарешті задовольнити вимоги до збірки загальної машини або форми, щоб обробити кваліфіковані деталі.

Процедури обробки чисельного контролю, як правило, поділяються на грубу обробку, обробку середнього та грубого кутів, напівфабрикати та фінішні етапи.

Чисельне програмування управління ЧПУ

Чисельне програмування управління - це весь процес від креслення деталі до програми обробки з числовим управлінням. Його головним завданням є обчислення контрольної точки різака (точки розташування різака, іменованої точкою CL) при механічній обробці. Контрольна точка різака, як правило, приймається як перетин осі інструменту та поверхні інструменту, а вектор осі інструменту також дається при багатовісній обробці.

Чисельний верстат управління базується на вимогах шаблону заготовки та процесу механічної обробки, а кількість руху, швидкість і послідовність дій, швидкість шпинделя, напрямок обертання шпинделя, затискання головки різака, операції ослаблення та охолодження використовуваного інструменту та різних компонентів складаються в програмний аркуш у вигляді заданого числового коду управління, який вводиться в спеціальний комп ‘ютер верстата. Потім, після того, як числова система управління компілює, обчислює та логічно обробляє відповідно до вхідних інструкцій, вона видає різні сигнали та інструкції та керує кожною деталлю для обробки різних форм заготовок відповідно до заданого переміщення та послідовних дій. Тому програмування має великий вплив на ефективність верстата з числовим управлінням.

Верстат з числовим управлінням повинен вводити коди інструкцій, що представляють різні функції, у пристрій числового управління у формі програми, а потім пристрій числового управління виконує обробку обчислень, а потім посилає імпульсні сигнали для управління роботою різних рухомих частин верстата з числовим управлінням, щоб завершити різання деталей.

В даний час існує два стандарти для програм числового контролю: ISO міжнародної організації зі стандартів та EIA Американської асоціації електронної промисловості. У нашій країні використовуються коди ISO.

З розвитком технологій програмування тривимірного цифрового управління, як правило, рідко програмується вручну, і використовується комерційне програмне забезпечення CAD / CAM.

CAD / CAM є ядром системи автоматизованого програмування, і її основні функції включають введення / виведення даних, обчислення та редагування доріжок обробки, налаштування параметрів процесу, моделювання механічної обробки, подальшу обробку числової програми управління та управління даними.

В даний час в нашій країні користувачі люблять, числове управління програмуванням потужне програмне забезпечення Mastercam, UG, Cimatron, PowerMILL, CAXA і так далі. Кожне програмне забезпечення для числового управління принципами програмування, методами обробки графіки і методами обробки схоже, але кожен має свої особливості.

ЧПУ чисельні етапи управління обробними деталями

1. Проаналізуйте креслення деталей, щоб зрозуміти загальну ситуацію заготовки (геометрія, матеріал заготовки, вимоги до процесу тощо)

2. Визначити числове управління технологією обробки деталей (зміст обробки, шлях обробки)

3, провести необхідні числові розрахунки (базисна точка, обчислення координат вузла)

4. Напишіть аркуш програми (різні верстати будуть різними, дотримуйтесь інструкції користувача)

5. Перевірка програми (ввести програму в верстат і виконати графічне моделювання для перевірки правильності програмування)

6. Обробка заготовки (хороший контроль процесу може заощадити час і поліпшити якість обробки)

7. Прийом заготовки та аналіз помилок якості (заготовка перевіряється, а кваліфікована перетікає в наступну. Якщо це не вдається, причину помилки та метод корекції виявляють за допомогою аналізу якості).

Історія розвитку верстатів з числовим управлінням

Після Другої світової війни більша частина виробництва в обробній промисловості покладалася на ручну роботу. Після того, як робітники прочитали креслення, вони вручну керували верстатами та обробленими деталями. Таким чином, виробництво продукції було дорогим, неефективним, а якість не була гарантована.

Наприкінці 40-х років інженер у Сполучених Штатах Джон Парсонс задумав метод пробивання отворів у картонній картці для відображення геометрії деталей, що підлягають механічній обробці, та використання жорсткої картки для управління рухом верстата. На той час це була лише ідея.

У 1948 році Парсонс показав свою ідею ВПС США. Побачивши це, ВПС США виявили великий інтерес, оскільки ВПС США шукали передовий метод обробки, сподіваючись вирішити проблему обробки моделей форми літальних апаратів. Через складну форму моделі, високі вимоги до точності та труднощі з адаптацією до загального обладнання ВПС США негайно доручили та спонсорували Массачусетський технологічний інститут (MIT) провести дослідження та розробити цей cardboard-controlled верстат. Нарешті, у 1952 році MIT та Parsons співпрацювали та успішно розробили першу демонстраційну машину. До 1960 року був швидко розроблений відносно простий та економічний точково керований свердлильний верстат та лінійний фрезерний верстат з числовим управлінням, що поступово просунуло машину з числовим управлінням у різних галузях обробної промисловості.

Історія механічної обробки з ЧПУ пройшла понад півстоліття, а система числового управління ЧПУ також розвинулася від найдавнішого управління ланцюгом аналогового сигналу до надзвичайно складної інтегрованої системи обробки, а метод програмування також був вручну розроблений в інтелектуальну та потужна інтегрована система CAD / CAM.

Що стосується нашої країни, розвиток технології цифрового управління відбувається відносно повільно. Для більшості майстерень у Китаї обладнання відносно відстале, а технічний рівень і концепція персоналу відсталі, що проявляється як низька якість обробки та ефективність обробки, і часто затримує час доставки.

Перше покоління системи ЧПУ було введено в 1951 році, і її блок управління в основному складався з різних клапанів і аналогових схем. У 1952 році народився перший верстат з ЧПУ, і він розвинувся від фрезерного верстата або токарного верстата до обробного центру, ставши ключовим обладнанням у сучасному виробництві.

Система ЧПУ другого покоління була випущена в 1959 році і в основному складалася з окремих транзисторів та інших компонентів.

У 1965 році була введена система ЧПУ третього покоління, яка вперше прийняла інтегральні плати.

Насправді в 1964 році була розроблена система ЧПУ четвертого покоління, а саме комп "ютерна система цифрового управління (система управління ЧПУ), з якою ми добре знайомі.

У 1975 році система ЧПУ прийняла потужний мікропроцесор, який був п ‘ятим поколінням системи ЧПУ.

6. Система ЧПУ шостого покоління приймає поточну інтегровану виробничу систему (MIS) + DNC + гнучку систему обробки (FMS).

Тенденція розвитку верстатів з числовим управлінням

1. Висока швидкість

З бурхливим розвитком автомобільної, національної оборонної, авіаційної, аерокосмічної та інших галузей промисловості та застосуванням нових матеріалів, таких як алюмінієві сплави, вимоги до швидкості обробки верстатів з числовим управлінням стають все вищими і вищими.

A. Швидкість шпинделя: машина приймає електричний шпиндель (вбудований шпиндельний двигун), а максимальна швидкість шпинделя 200000r / хв;

B. Швидкість подачі: при роздільній здатності 0,01 мкм максимальна швидкість подачі становить 240 м / хв і можлива складна точна обробка.

C. Швидкість обчислень: швидкий розвиток мікропроцесорів забезпечив гарантію розвитку числових систем управління з високою швидкістю та високою точністю. Процесор був розроблений до 32-розрядних і 64-розрядних числових систем управління, а частота була збільшена до декількох сотень МГц і гігагерц. Завдяки значному покращенню обчислювальної швидкості, коли роздільна здатність становить 0,1 мкм і 0,01 мкм, швидкість подачі все ще може досягати 24 ~ 240 м / хв;

D. Швидкість зміни інструменту: В даний час час час обміну інструменту іноземних передових обробних центрів, як правило, становить близько 1 с, а максимум досяг 0,5 с. Німецька компанія Chiron розробляє магазин інструментів як стиль кошика, з шпинделем як віссю, а інструменти розташовані по колу. Час зміни інструменту від ножа до ножа становить лише 0,9 с.

2. Висока точність

Вимоги точності верстатів з числовим управлінням тепер не обмежуються статичною геометричною точністю, а точності руху, тепловій деформації та контролю вібрацій та компенсації верстатів приділяється все більше уваги.

A. Підвищення точності управління системою ЧПУ: використання високошвидкісної технології інтерполяції для досягнення безперервної подачі з крихітними програмними сегментами, вдосконалення блоку управління ЧПУ та використання пристроїв виявлення положення з високою роздільною здатністю для підвищення точності виявлення положення. Позиційна сервосистема використовує методи прямого управління та нелінійні методи управління.

B. Прийняти технологію компенсації помилок: використовуючи компенсацію зворотного зазору, компенсацію похибки кроку гвинта та компенсацію помилок інструменту для всебічної компенсації похибки термічної деформації та просторової помилки обладнання.

C. Перевірте та покращіть точність руху обробного центру за допомогою технології сітки: передбачте точність обробки верстата за допомогою моделювання, щоб забезпечити точність позиціонування та точність повторного позиціонування верстата, щоб його продуктивність могла бути стабільною протягом тривалий час, і він може виконувати різноманітні завдання обробки в різних робочих умовах.

3. Функціональна інтеграція

Значення композитного верстата відноситься до реалізації або завершення різних елементів від грубого до готового продукту на одному верстаті. За своїми структурними характеристиками його можна розділити на дві категорії: тип композитного процесу та композитний тип процесу. Обробні центри можуть виконувати різні процеси, такі як токарні роботи, фрезерування, свердління, шліфування, шліфування, лазерна термічна обробка тощо, і можуть завершити всю обробку складних деталей. З постійним вдосконаленням сучасних вимог до механічної обробки великі підприємства все більше вітають велику кількість багатовісних верстатів з числовим управлінням.

4. Інтелектуальне управління

З розвитком технології штучного інтелекту, щоб задовольнити потреби розвитку виробничої гнучкості виробництва та автоматизації виробництва, інтелект верстатів з числовим управлінням постійно вдосконалюється. Зокрема, це відображається в наступних аспектах:

A. Обробити технологію адаптивного управління;

B. Інтелектуальна оптимізація та вибір параметрів обробки;

C. Інтелектуальна технологія самодіагностики несправностей та самовідновлення;

D. Інтелектуальна технологія відтворення несправностей та моделювання несправностей;

E. Інтелектуальний пристрій сервоприводу змінного струму;

F. Інтелектуальна система цифрового управління 4M: У процесі виробництва вимірювання, моделювання, механічна обробка та робота машини інтегровані в одну систему.

5. Відкрита система

Відкриті для майбутніх технологій: Оскільки програмні та апаратні інтерфейси відповідають прийнятим стандартним протоколам, вони можуть бути прийняті, поглинені та сумісні з новим поколінням програмного та апаратного забезпечення загального призначення.

B. Відкритий для конкретних вимог користувачів: оновлювати продукти, розширювати функції та надавати різні комбінації апаратних та програмних продуктів, щоб відповідати конкретним вимогам програми.

C. Встановлення числових стандартів управління: стандартизована мова програмування, зручна для користувачів, використовує та зменшує споживання робочої сили, безпосередньо пов "язане з ефективністю роботи.

6. Привід паралельного підключення

Він може реалізувати безліч функцій багатокоординатного зчеплення з числовим управлінням обробки, складання та вимірювання, а також може краще відповідати обробці складних спеціальних деталей. Паралельні верстати вважаються "найбільш значущим прогресом у верстатобудівній промисловості з часу винаходу технології числового управління" та "новим поколінням обладнання для обробки числового управління в 21 столітті".

7. Екстрім (великий і мініатюризований)

Розвиток національної оборонної, авіаційної та аерокосмічної промисловості та широкомасштабний розвиток основного промислового обладнання, такого як енергетика, вимагають підтримки великомасштабних та високоефективних верстатів з числовим управлінням. Технологія надточної обробки та технологія мікро-нано є стратегічними технологіями у 21 столітті, і необхідно розробити нові виробничі процеси та обладнання, які можуть адаптуватися до мікророзміру та точності обробки мікро-нано.

8. Мережа обміну інформацією

Він може не тільки реалізувати спільне використання мережевих ресурсів, але також реалізувати віддалений моніторинг, управління, дистанційну діагностику та обслуговування верстатів з числовим управлінням.

9. Зелена обробка

В останні роки з "явилися верстати, які не потребують або використовують менше теплоносія для досягнення енергозбереження та захисту навколишнього середовища для сухого різання та напівсухого різання, і тенденція зеленого виробництва прискорила розвиток різних енергозберігаючих та екологічно чистих верстати.

10. Застосування мультимедійних технологій

Мультимедійні технології інтегрують комп "ютерні, звукові зображення та комунікаційні технології, завдяки чому комп" ютер має здатність комплексно обробляти звукову, текстову, зображальну та відеоінформацію. Він може бути інтегрованим та інтелектуальним в обробці інформації та застосовується для моніторингу в режимі реального часу, діагностики несправностей систем та обладнання виробничого поля, моніторингу параметрів виробничого процесу тощо, тому він має велике прикладне значення.