Augsti gala CNC mašīnas instrumenti

Šie seši vārdi satur trīs koncepciju slāņus, tuvāk apskatīsim katru slāņu.

Handtmann PBZ HD piecas ass CNC milinēšanas mašīna

Pirmkārt, kas ir "mašīnas instruments"?

Sašaurinā ziņā "mašīnas rīks" parasti attiecas uz "mašīnas sadalīšanas rīku" (šaurinā ziņā tas ir tāpēc, ka pastāv arī papildu ražošanas mašīnas rīki, piemēram, 3D drukāšana vai citi īpašie mašīnas rīki), kas izmanto sadalīšanas metodes darbgabalu apstrādei mašīnas daļās. Tas nozīmē, ka mašīnu instrumenti ir mašīnas, kas ražo mašīnas, tāpēc tās sauc arī par "darba mašīnām". Japānā tās sauc par "darba mašīnām" (こさくきかい), un angļu valodā tās sauc par "mašīnu instrumentiem".

Pirmais patiesais mašīnas instruments patiesībā bija aizraujoša mašīna, ko 1775. gadā izgudrojis britu rūpnieciskais John Wilkinson. Oriģin ālā motivācija, lai izgatavotu šo aizraujošo mašīnu, bija atrisināt praktisku problēmu, kas saistīta ar augstas precizitātes cannon barrels ražošanu militārā laikā.

Dzimšanas mašīnas ir izciršanas process, kas izmanto izciršanas instrumentus, lai paplašinātu caurumu vai citu cirkulāro kontūru iekšējo diametru rotējošajiem darbgabaliem. Tas atbilst pagriezienam, kas ir izciršanas process, kas izmanto instrumentu, lai samazinātu rotējošā darbgabala ārējo diametru vai veidotu galīgo seju. [2]

Dzimšanas (kreisās) un griešanās (labās) procesi

47 gadus vecs Wilkinson pēc nepārtrauktas pūles tēva rūpnīcā beidzot radīja šo jauno mašīnu, kas var ražot balvas ar retu precizitāti. Darba princips ir rotēt noņemamā rīka fiksēto plāksnīti caur ūdens riteni un spiediet to salīdzinājumā ar cilindrisko darbgabalu. Noņemamā rīka fiksētā plāksnīte šķērso cilindru un tiek atbalstīta abās galās. Sakarā ar relatīvo kustību starp rīku un darbgabalu materiāls tiek noņemts augstas precizitātes cilindriskā caurumā.

Pirmās borējošās mašīnas shēmas diagramma

Vēlāk dzesināto mašīnu izmantoja tvaika dzinēja balonu mašīnām. Iemesls ir tāds, ka pēc James Watt izveides tvaika dzinēju, viņš konstatēja, ka ir ļoti grūti ražot tvaika dzinēju balonus, izmantojot viltošanas metodes, un sakarā ar zemo ražošanas precizitāti un smagu gaisa noplūdi balonus, tvaika dzinēja ražošanas un efektivitātes uzlabošanu bija ierobežoti. [3] Pēc šīs boršas mašīnas pieņemšanas var ražot augstas precizitātes cilindrus, kas pārsniedz 50 cm, ievērojami uzlabojot tvaika dzinēja balonu pārstrādes kvalitāti un ražošanas efektivitāti, tādējādi panākot lielus panākumus.

Pēc tam, lai apmierinātu dažādu pārstrādes tehniku vajadzības, rodas dažādi mehānisko instrumentu veidi, piemēram, plāksteri, plāksteri, slīpšanas mašīnas utt. [4]

Drilling (left) and milling (right) processes

Tad kas ir "CNC mašīnas rīks"?

Pirmais elektroniskais dators dzimis 1946. gada 14. februārī Pensilvanijas Universitātē Amerikas Savienotajās Valstīs. Sākotnējais tās attīstības motivācija bija izgatavot elektronisku aprēķin āšan as ierīci, kas izmanto elektroniskas caurules, nevis pārslēgšanas vietā, kā ASV militārs pieprasīja II pasaules kara kontekstā, lai aprēķinātu plaukstu trajektoriju.

Sešus gadus vēlāk, 1952. gadā Parsons sadarbojās ar Massachusetts Institute of Technology (MIT), lai izstrādātu pirmo skaitlisko kontroles (NC) mašīnu instrumentu (kas arī pazīstams kā "digitālās kontroles mašīnas instruments") apvienojot skaitlisku kontroles sistēmu, kas balstīta uz elektroniskajiem datoriem ar Cincinnati miling mašīnu. Pēc tam tradicionālie mašīnu instrumenti notika kvalitatīvas pārmaiņas, marķējot CNC era sākumu mašīnu instrumentiem. [5]

Pirmais CNC mašīnas instruments (milinēšanas mašīna)

Sešus gadus vēlāk 1958. gadā MIT sadarbojās ar vairākiem ASV militārajiem uzņēmumiem, lai attīstītu APT (automātiski plānošanas instrumenti), augsta līmeņa datoru programmēšanas valodu, ko izmanto, lai radītu darba instrukcijas CNC mašīnu instrumentiem. Šobrīd visbiežākā metode ir izmantot RS-274 formāta norādījumus, ko parasti sauc par “G kodu”. [7]

Ar datoru tehnoloģiju nepārtrauktu attīstību mikrooapstrādātāji ir piemēroti digitālajai kontrolei, ievērojami uzlabojot savas funkcijas. Šis sistēmas veids tiek saukts par datoru digitālo kontroli (CNC), Computer Numerical Control）， Mašīnas rīks, kas piemēro šo sistēmu, ir pazīstams arī kā CNC mašīnas rīks, kas ir datora kontrolēts ciparu kontroles mašīnas rīks vai vienkārši saukts par "CNC mašīnas rīku".

Numeriālā kontroles tehnoloģija CNC mašīnu instrumentos ir tehniska metode, kas izmanto digitālos signālus, lai kontrolētu mašīnas instrumenta kustības un mehānismu procesu. CNC mašīnas rīks ir mašīnas rīks, kas izmanto CNC tehnoloģiju vai ir aprīkots ar CNC sistēmu. Starptautiskās informācijas apstrādes federācijas (IFIP) piektā tehniskā komiteja nosaka CNC mašīnas instrumentu kā mašīnas instrumentu, kas aprīkots ar programmu kontroles sistēmu. Šī kontroles sistēma var loģiski apstrādāt programmas ar kontroles kodiem vai citām simboliskajām instrukcijām, dekodēt tos, pārstāvēt tos ar kodētiem numuriem un iekļaut tos CNC sistēmā, izmantojot informācijas pārvadātājus. Pēc aprēķināšanas un apstrādes CNC ierīce izsniedz dažādus kontroles signālus, lai kontrolētu mašīnas rīka darbību, un detaļas automātiski apstrādā saskaņā ar prasībām.

CNC mašīnu instrumentu mehānisma process

CNC iekārtu pārstrāde sadala rīka un darbgabala kustības koordinātus dažās minimālajās vienībās, proti, minimālās pārvietošanas vienībās. KNK sistēma pārvieto koordinātus ar vairākām minimālajām pārvietošanām saskaņā ar daļu programmas prasībām (t. i., kontrolē rīka kustības trajektoriju), tādējādi sasniedzot relatīvo kustību starp rīku un darbgabalu un pabeidzot daļu iekārtu.

Ierīka relatīvo kustību katrā koordinācijas ass mēra pulsa ekvivalenta vienībās (mm/pulss). Ja izciršanas ceļš ir taisns līnijs vai loks, CNC ierīce veic "datu punktu blīvumu" starp līnijas segment a vai arca sākuma un beigu koordinātu vērtībām, aprēķina virkni starppunktu koordinātu vērtību, un pēc tam katrai koordinātai izvada pulsus saskaņā ar starppunktu koordinātu vērtībām, lai nodrošinātu vēlamo taisnās līnijas vai arc kontūru pārstrādi.

Datu punktu blīvumu, ko veic CNC ierīces, sauc par interpolāciju, un parasti CNC ierīcēm ir pamatfunkciju interpolēšana (piemēram, lineārās un cirkulārās funkcijas). Faktiski visu līknes L daļu mehānismu ar CNC mašīnas instrumentu aprobežo pamatmatemātiskās funkcijas, ko CNC ierīce var apstrādāt, piemēram, līnijas, arkus utt. Protams, tuvināšanas kļūdai jāatbilst daļas rasējuma prasībām.

Salīdzinot ar tradicionāliem mašīnu instrumentiem, CNC mašīnu instrumentiem ir šādas priekšrocības:

Augsta apstrādes precizitāte un stabila kvalitāte. Katrai CNC sistēmas impulsa izejai iekārtas kustības daļu pārvietošana tiek saukta par impulsa ekvivalentu. impulsa ekvivalents ar CNC mašīnu instrumentiem parasti ir 0,001mm, un augsta precizitāte ar CNC mašīnu instrumentiem var sasniegt 0,0001mm, ar daudz lielāku kustības izšķiršanu nekā parastiem mašīnu instrumentiem. Turklāt CNC mašīnas ierīcēm ir pozīcijas noteikšanas ierīces, kas var sniegt atsauksmes uz CNC sistēmu par pārvietojamo daļu faktisko pārvietošanu vai skrūves un servo motora leņķi un kompensēt to. Tādēļ var sasniegt augstāku iekārtu precizitāti nekā paša iekārta. To daļu kvalitāti, ko apstrādā CNC mašīnas rīki, garantē mašīnas rīks, un to neietekmē darbības kļūdas, tādēļ vienas daļas lielums ir laba un kvalitāte ir stabila. Iespējams apstrādāt sarežģītās daļas, kas ir grūti vai neiespējami apstrādāt ar parastiem mašīnu instrumentiem. Piemēram, CNC mašīnas instrumenti, kas izmanto divas ass saikni vai vairāk nekā divas ass saikni, var apstrādāt rotējošās ķermeņa līknes daļas, kameras daļas un dažādas kompleksas telpiskās līknes daļas ar līknes ģeneratriku. Augsta ražošanas efektivitāte. CNC mašīnu rīku mugurkaula ātrums un barības diapazons ir lielāks par parasto mašīnu rīku, un laba strukturālā stingrība ļauj CNC mašīnu rīkiem izmantot lielas samazināšanas summas, efektīvi saglabājot manevrēšanas laiku. Attiecībā uz dažu sarežģītu daļu pārstrādi, ja tiek izmantots CNC mašīnu centrs ar automātisku instrumentu mainīgo ierīci, tas var panākt vairāku procesu nepārtrauktu pārstrādi vienā klampinā, samazināt pusgatavotu produktu apgrozījuma laiku un ievērojamāk uzlabot produktivitāti. Stipra pielāgojamība produktu pārveidošanai. Pēc mašīnu daļu modificētas konstrukcijas ir nepieciešams mainīt detaļu mašīnas programmu un koriģēt instrumentu parametrus CNC mašīnas instrumentā, lai sasniegtu modificēto daļu mašīnu, ievērojami samazinot ražošanas sagatavošanas ciklu. Tādēļ CNC mašīnu instrumenti var ātri pāriet no viena daļas veida pārstrādes uz citu modificētu daļu konstrukciju, kas nodrošina lielu lietderību vienas un mazas partijas jaunu izmēģinājumu produktu pārstrādei un bieži atjaunināt produktu struktūru. Izstrādāšanas tehnoloģiju attīstībai ir noderīga priekšrocība visaptverošai automatizācijai. CNC mašīnu instrumenti ir mehāniskās apstrādes automātiskās automatizācijas pamatiekārtas. Integrētas automātiskās sistēmas, piemēram, FMC (elastīgs mašīnu centrs), FMS (elastīga ražošanas sistēma), CIMS (datora integrēta ražošanas sistēma) utt., kas balstītas uz CNC mašīnu instrumentiem, ļauj integrēt, izlūkot un automatizēt mehānisko ražošanu. Tas ir tāpēc, ka CNC mašīnu instrumentu kontroles sistēma pieņem digitālo informāciju un standartizētu kodu ievadīšanu, un tai ir saziņas saskarnes, kas ļauj viegli sasniegt datu saziņu starp CNC mašīnu instrumentiem. Stipra uzraudzības funkcija un spēja diagnosticēt kļūdas. CNC sistēma ne tikai kontrolē mašīnas instrumenta kustību, bet arī nodrošina mašīnas instrumenta visaptverošu uzraudzību. Piemēram, agrīnu brīdinājumu un kļūdu diagnozi var veikt dažiem faktoriem, kas izraisa kļūdas, ievērojami uzlabojot tehniskās apkopes efektivitāti. Samazināt darba ņēmēju darba intensitāti un uzlabot darba apstākļus. Visbeidzot, kas ir "augsta gala CNC mašīnas instruments"?

"augsta gala" vai "augsta gala" CNC mašīnu instrumentu definīcija: CNC mašīnu instrumenti ar tādām funkcijām kā ātrgaitas, precizitātes, izlūkošanas, kompozīta, daudzass saikne, tīkla komunikācija utt. Tās attīstība simbolizē, ka valsts pašreizējās mašīnu instrumentu ražošan as nozare nodarbojas ar progresīvu posmu pasaules mašīnu instrumentu ražošanas nozares attīstībā. Tāpēc starptautiski augsta līmeņa mašīnu tehnoloģijas, piemēram, piecas ass sakaru ar CNC mašīnu instrumentiem, tiek uzskatītas par svarīgu valsts rūpniecības simbolu. [10]

DMG pieci ass iekārtu centrs

CNC mašīnu instrumentus var sadalīt trijos līmeņos, pamatojoties uz to funkcionālo līmeni: zemu, vidēju un augstu. Šo klasifikācijas metodi plaši izmanto Ķīnā. Robežas starp zemu, vidēju un augstu galu ir relatīvas, un klasifikācijas standarti atšķiras dažādos periodos. Pamatojoties uz pašreizējo attīstības līmeni, to parasti var atšķirt no šādiem aspektiem (protams, šī klasifikācija nevar ietvert visus rādītājus):

Augsta, vidēja un zema gala CNC mašīnu instrumentu salīdzinājums

Attīstot progresīvu ražošanas tehnoloģiju, ir nepieciešami moderni CNC mašīnu instrumenti, lai attīstītu ātrgaitas, augstas precizitātes, augstas uzticamības, izlūkošanas un pilnīgākas funkcijas.