Vistas:0 Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2021-09-27 Origen:Sitio
La aplicación de Tecnología de mecanizado de precisión CNC ha supuesto un cambio cualitativo en la industria manufacturera tradicional, especialmente en los últimos años.El desarrollo de la tecnología microelectrónica y la tecnología informática ha traído una nueva vitalidad a la tecnología de control numérico.La tecnología de control numérico y el equipo de control numérico son bases importantes de la modernización industrial en varios países.
Las máquinas herramienta CNC son el equipo principal de la fabricación moderna.El equipo de procesamiento de precisión CNC es un símbolo importante que refleja el nivel tecnológico de las máquinas herramienta modernas y el nivel tecnológico de la fabricación de maquinaria moderna.Es un material estratégico relacionado con la economía nacional, el sustento del pueblo y la construcción de vanguardia de la defensa nacional.Por lo tanto, todos los países industrializados del mundo han tomado medidas importantes para desarrollar su propia tecnología e industrias CNC.
CNC es la abreviatura de Computer Numberical Control en inglés, que significa 'control de datos de computadora', o simplemente 'procesamiento de control numérico'
Mecanizado de precisión CNC es una tecnología de procesamiento avanzada en la fabricación de maquinaria actual y es un método de procesamiento automatizado con alta eficiencia, alta precisión y alta flexibilidad.Es ingresar el programa NC de la pieza de trabajo a procesar en la máquina herramienta, y la máquina herramienta procesa automáticamente la pieza de trabajo de acuerdo con los deseos de las personas bajo el control de estos datos para producir productos maravillosos.
La tecnología de mecanizado de precisión CNC puede resolver de manera efectiva los problemas de procesamiento complejos, precisos, de lotes pequeños y cambiantes, como los moldes, y satisfacer completamente las necesidades de la producción moderna.El desarrollo vigoroso de la tecnología de mecanizado de precisión CNC se ha convertido en una forma importante para que mi país acelere el desarrollo económico y mejore las capacidades de innovación independiente.En la actualidad, el uso de máquinas herramienta CNC en nuestro país es cada vez más común, y ser capaz de dominar la programación de máquinas herramienta CNC es una forma importante de aprovechar al máximo sus funciones.
Las máquinas herramienta CNC son productos mecatrónicos típicos.Integra muchas tecnologías avanzadas, como microelectrónica, tecnología informática, tecnología de medición, tecnología de sensores, tecnología de control automático y tecnología de inteligencia artificial, y está estrechamente integrado con la tecnología de procesamiento mecánico.Una generación de tecnología y equipos de fabricación de maquinaria.
Las máquinas herramienta CNC son equipos automatizados que integran máquinas herramienta, computadoras, motores y tecnologías de arrastre, control de movimiento y detección.La composición básica de las máquinas herramienta CNC incluye el medio de control, el dispositivo CNC, el servosistema, el dispositivo de retroalimentación y el cuerpo de la máquina herramienta, como se muestra en la figura.
1. Medio de control
El medio de control es el medio que almacena la información de posición de todas las herramientas de acción requeridas por el mecanizado CNC en relación con la pieza de trabajo.Registra el programa de mecanizado de la pieza.Por lo tanto, el medio de control se refiere al portador de información que transmite la información de mecanizado de la pieza al dispositivo CNC.
Hay muchas formas de medios de control, que varían con los tipos de dispositivos de control numérico.Los más utilizados son la cinta perforada, las tarjetas perforadas, las cintas magnéticas y los discos magnéticos.Con el desarrollo de la tecnología de control numérico, tienden a eliminarse las cintas perforadas y las tarjetas perforadas, y el uso de software CAD/CAM para programar en la computadora, y luego a través de la computadora para comunicarse con el sistema de control numérico, el método de transmisión directa el programa y los datos del dispositivo de control numérico se utilizan cada vez más.
2. Dispositivo de control numérico
El dispositivo de control numérico es el núcleo de la máquina herramienta de control numérico y se denomina 'sistema central'.Las máquinas herramienta CNC modernas utilizan un dispositivo de control numérico por computadora CNC.El dispositivo de control numérico incluye un dispositivo de entrada, una unidad central de procesamiento (CPU) y un dispositivo de salida.El dispositivo de control numérico puede completar el ingreso de información, el almacenamiento, la conversión, la interpolación y realizar varias funciones de control.
3. Servosistema
El servosistema es un componente de accionamiento que recibe instrucciones del dispositivo de control numérico y acciona los actuadores de la máquina herramienta para que se muevan.Incluyendo la unidad de accionamiento del husillo, la unidad de accionamiento del avance, el motor del husillo y el motor de avance, etc.
Cuando funciona, el servosistema acepta la información de comando del sistema CNC y la compara con las señales de retroalimentación de posición y velocidad de acuerdo con los requisitos de la información de comando, impulsa las partes móviles de la máquina herramienta o ejecuta las acciones de las partes, y procesa las piezas que cumplen con los requisitos de los dibujos.
4. Dispositivo de retroalimentación
El dispositivo de retroalimentación se compone de elementos de medición y circuitos correspondientes.Su función es detectar la velocidad y el desplazamiento, y retroalimentar la información para formar un control de circuito cerrado.Algunas máquinas herramienta CNC con requisitos de baja precisión sin dispositivos de retroalimentación se denominan sistemas de bucle abierto.
5. Cuerpo de máquina herramienta
El cuerpo principal de la máquina herramienta es la entidad de la máquina herramienta CNC y es la parte mecánica que completa el proceso de corte real.Incluye la cama, la base, la mesa de trabajo, la silla, el eje, etc.
La tecnología de mecanizado de precisión CNC también obedece las leyes del mecanizado y el corte, que es aproximadamente igual al proceso de mecanizado de las máquinas herramienta ordinarias.Debido a que es un procesamiento automatizado que aplica tecnología de control por computadora al procesamiento mecánico, tiene las características de alta eficiencia de procesamiento y alta precisión.La tecnología de procesamiento tiene sus propias características únicas, el proceso es más complicado y la disposición de los pasos de trabajo es más detallada y completa.
La tecnología de mecanizado de precisión CNC incluye la selección de herramientas, la determinación de parámetros de corte y el diseño de rutas de proceso de desplazamiento de herramientas.La tecnología de mecanizado CNC es la base y el núcleo de la programación CNC.Solo con tecnología razonable podemos compilar programas CNC de alta eficiencia y alta calidad.Los criterios para medir la calidad de un programa CNC son: el menor tiempo de procesamiento, la menor pérdida de herramienta y los mejores resultados.
El mecanizado de precisión CNC es una parte del proceso de mecanizado general de la pieza de trabajo, incluso un proceso.Debe cooperar con otros procesos delanteros y traseros para finalmente cumplir con los requisitos de ensamblaje de la máquina o molde en general, de modo que se puedan procesar las piezas calificadas.
El proceso de mecanizado CNC generalmente se divide en mecanizado de desbaste, limpieza de esquinas medias y desbastadas, semiacabado y acabado.
La programación de control numérico es todo el proceso desde el dibujo de la pieza hasta la obtención del programa de procesamiento de control numérico.Su tarea principal es calcular el punto de ubicación del cortador (punto CL para abreviar) en el paso de mecanizado.El punto de posición de la herramienta generalmente se toma como la intersección del eje de la herramienta y la superficie de la herramienta, y el vector del eje de la herramienta también se proporciona en el mecanizado de varios ejes.
De acuerdo con los requisitos del patrón de la pieza de trabajo y el proceso de procesamiento, la máquina herramienta CNC opera la cantidad de movimiento, la velocidad y la secuencia de acciones, la velocidad del husillo, la dirección de rotación del husillo, la sujeción del cabezal de la herramienta, el aflojamiento del cabezal de la herramienta y el enfriamiento de las herramientas usadas y varios componentes para operar.La forma de código de control numérico prescrita se compila en una lista de programas y se ingresa en la computadora especial de la máquina herramienta.
Luego, el sistema de control numérico realiza la compilación, el cálculo y el procesamiento lógico de acuerdo con las instrucciones de entrada y emite varias señales e instrucciones, y controla cada parte para procesar varias piezas de trabajo de diferentes formas de acuerdo con el desplazamiento prescrito y las acciones secuenciales.Por lo tanto, la programación del programa tiene una gran influencia en la efectividad de las máquinas herramienta CNC.
La máquina herramienta CNC debe ingresar los códigos de instrucción que representan varias funciones en el dispositivo CNC en forma de programa, y el dispositivo CNC realiza un procesamiento aritmético y luego envía señales de pulso para controlar el funcionamiento de las diversas partes móviles de la máquina CNC. herramienta para completar el proceso de corte de las piezas.
En la actualidad, existen dos estándares para programas CNC: ISO de la Organización Internacional para la Estandarización y EIA de la Asociación Estadounidense de la Industria Electrónica.mi país adopta el código ISO.
Con el avance de la tecnología, la programación CNC 3D generalmente rara vez usa programación manual, pero usa software comercial CAD/CAM.
CAD/CAM es el núcleo de un sistema de programación asistido por computadora.Sus principales funciones incluyen entrada/salida de datos, cálculo y edición de trayectorias de procesamiento, configuración de parámetros de proceso, simulación de procesamiento, posprocesamiento de programas de control numérico y gestión de datos.
En la actualidad, el software con una potente función de programación CNC que es popular entre los usuarios de China incluye Mastercam, UG, Cimatron, PowerMILL, CAXA, etc. Los principios de la programación NC, los métodos de procesamiento de gráficos y los métodos de procesamiento son similares para cada software, pero cada uno tiene sus propias características.
1. Analice el dibujo de la pieza y comprenda la situación general de la pieza de trabajo (forma geométrica, material de la pieza de trabajo, requisitos del proceso, etc.)
2. Determinar la tecnología de procesamiento de control numérico de la pieza (contenido de procesamiento, ruta de procesamiento)
3. Realice los cálculos numéricos necesarios (cálculo del punto base y las coordenadas del nodo)
4. Escriba la lista de programas (diferentes máquinas herramienta serán diferentes, siga el manual)
5. Verificación del programa (ingresar el programa en la máquina herramienta y realizar simulación gráfica para verificar que la programación es correcta)
6. Procese la pieza de trabajo (un buen control del proceso puede ahorrar tiempo y mejorar la calidad del procesamiento)
7. Aceptación de la pieza y análisis de errores de calidad (inspeccionar la pieza y pasarla a la siguiente. Si falla, averiguar la causa del error y el método correctivo mediante el análisis de calidad).
1. Acelera
Con el rápido desarrollo de industrias como la automotriz, la defensa nacional, la aviación y la aeroespacial, así como la aplicación de nuevos materiales como las aleaciones de aluminio, los requisitos para el mecanizado de alta velocidad de las máquinas herramienta CNC son cada vez más altos.
a.Velocidad del husillo: la máquina herramienta adopta un husillo eléctrico (motor de husillo incorporado) y la velocidad máxima del husillo es de hasta 200 000 r/min;
b.Velocidad de avance: cuando la resolución es de 0,01 µm, la velocidad de avance máxima alcanza los 240 m/min y se puede obtener un mecanizado de precisión complejo;
C.Velocidad de operación: El rápido desarrollo de los microprocesadores proporciona una garantía para el desarrollo de sistemas de control numérico en la dirección de alta velocidad y alta precisión.El desarrollo de las CPU se ha desarrollado en sistemas de control numérico de 32 y 64 bits, y la frecuencia se ha incrementado a varios cientos de megahercios y más de gigahercios..Debido a la gran mejora en la velocidad de cálculo, se puede obtener una velocidad de avance de hasta 24～240 m/min cuando la resolución es de 0,1 µm y 0,01 µm;
d.Velocidad de cambio de herramienta: en la actualidad, el tiempo de cambio de herramienta de los centros de mecanizado avanzados extranjeros generalmente ha sido de alrededor de 1 s, y el máximo ha llegado a 0,5 s.La empresa alemana Chiron diseñó el almacén de herramientas en forma de cesta, con el husillo como eje y las herramientas dispuestas en la circunferencia.El tiempo de cambio de herramienta a herramienta es de solo 0,9 s.
2. Alta precisión
Los requisitos de precisión de las máquinas herramienta CNC ya no se limitan a la precisión geométrica estática.La precisión del movimiento, la deformación térmica y la supervisión y compensación de vibraciones de las máquinas herramienta están recibiendo cada vez más atención.
a.Mejore la precisión de control del sistema CNC: adopte la tecnología de interpolación de alta velocidad, realice alimentación continua con pequeños segmentos de programa, refine la unidad de control CNC y adopte un dispositivo de detección de posición de alta resolución para mejorar la precisión de detección de posición, y el servosistema de posición adopta avance Métodos de control y control no lineal;
b.Adopte la tecnología de compensación de errores: adopte la compensación de contragolpe, la compensación de error de paso de tornillo y la tecnología de compensación de error de herramienta para compensar de manera integral el error de deformación térmica y el error de espacio del equipo.
C.Utilice un decodificador de cuadrícula para comprobar y mejorar la precisión de la trayectoria de movimiento del centro de mecanizado: prediga la precisión de mecanizado de la máquina herramienta a través de la simulación para garantizar la precisión de posicionamiento y repetir la precisión de posicionamiento de la máquina herramienta, de modo que su rendimiento sea estable durante mucho tiempo. tiempo, y puede completar múltiples operaciones bajo diferentes condiciones de operación.Tipo de tareas de procesamiento, y para garantizar la calidad de procesamiento de las piezas.
3. Funciones complejas
El significado de la máquina herramienta compuesta es realizar o completar tanto como sea posible el procesamiento de múltiples elementos desde el producto bruto hasta el producto terminado en una máquina herramienta.Según sus características estructurales, se puede dividir en dos tipos: tipo de compuesto de proceso y tipo de compuesto de proceso.
El centro de mecanizado puede completar varios procesos, como torneado, fresado, taladrado, tallado de engranajes, rectificado, tratamiento térmico con láser, etc., y puede completar todo el procesamiento de piezas complejas.Con la mejora continua de los requisitos de mecanizado modernos, las principales empresas reciben cada vez más una gran cantidad de máquinas herramienta CNC de enlace multieje.
4. Control inteligente
Con el desarrollo de la tecnología de inteligencia artificial, para satisfacer las necesidades de desarrollo de la flexibilidad de fabricación y la automatización de la fabricación, el grado de inteligencia de las máquinas herramienta CNC mejora constantemente.Se concreta en los siguientes aspectos:
a.tecnología de control adaptativo para el procesamiento;
b.Optimización inteligente y selección de parámetros de procesamiento;
C.Tecnología inteligente de autodiagnóstico de fallas y autoreparación;
d.Tecnología inteligente de reproducción de fallas y simulación de fallas;
mi.Dispositivo inteligente de servoaccionamiento de CA;
F.Sistema inteligente de control numérico 4M: En el proceso de fabricación, los cuatro aspectos de medición, modelado, procesamiento y operación de la máquina (es decir, 4M) se integran en un solo sistema.
5. Sistema abierto
a.Abierto a la tecnología futura: debido a que las interfaces de software y hardware siguen el protocolo estándar reconocido, puede adoptar, absorber y ser compatible con una nueva generación de software y hardware de uso general.
b.Abierto a los requisitos especiales de los usuarios: actualizar productos, expandir funciones y proporcionar varias combinaciones de productos de hardware y software para cumplir con los requisitos de aplicaciones especiales;
C.El establecimiento de estándares de control numérico: los lenguajes de programación estandarizados no solo son convenientes para los usuarios, sino que también reducen el consumo de mano de obra directamente relacionado con la eficiencia operativa.
6. Accionamiento en paralelo
Puede realizar múltiples funciones de mecanizado, ensamblaje y medición CNC de múltiples coordenadas, y puede cumplir mejor con el procesamiento de piezas especiales complejas.Las máquinas herramienta paralelas se consideran 'el progreso más significativo en la industria de las máquinas herramienta desde la invención de la tecnología CNC' y 'el nuevo siglo XXI'.Una generación de equipos de mecanizado CNC'.
7. Extremo (grande y miniaturizado)
El desarrollo de las industrias de defensa, aviación y aeroespacial y los equipos a gran escala de industrias básicas como la energía requieren el apoyo de máquinas herramienta CNC a gran escala y de buen rendimiento.La tecnología de procesamiento de ultra precisión y la tecnología micro-nano son tecnologías estratégicas en el siglo XXI, y es necesario desarrollar nuevos procesos y equipos de fabricación que puedan adaptarse al tamaño micro-mini y precisión de procesamiento micro-nano.
8. Redes de Interacción de la Información
No solo puede realizar el intercambio de recursos de red, sino también realizar monitoreo remoto, control, diagnóstico remoto y mantenimiento de máquinas herramienta CNC.
9. Procesamiento verde
En los últimos años siguen apareciendo máquinas herramienta que no utilizan o utilizan menos refrigerante para conseguir máquinas herramienta de corte en seco y corte semiseco que ahorran energía y son respetuosas con el medio ambiente.La tendencia general de la fabricación ecológica ha acelerado el desarrollo de varias máquinas herramienta que ahorran energía y son respetuosas con el medio ambiente.
10. Aplicación de Tecnología Multimedia
La tecnología multimedia integra tecnología informática, audiovisual y de comunicación, de modo que la computadora tiene la capacidad de procesar integralmente información de sonido, texto, imagen y video.El procesamiento de la información puede ser integrado e inteligente, y puede aplicarse al sistema de monitoreo en tiempo real y al diagnóstico de fallas del equipo del sitio de producción, al monitoreo de parámetros del proceso de producción, etc., por lo que tiene un gran valor de aplicación.
en conclusión
En la actualidad, el desarrollo de las máquinas herramienta CNC está cambiando cada día que pasa.Alta velocidad, alta precisión, compuesto, inteligente, abierto, accionamiento paralelo, red, extremo y verde se han convertido en la tendencia y la dirección del desarrollo de máquinas herramienta CNC. Contacta con nuestro equipo.
Video de mecanizado de precisión CNC