Definice CNC obrábění
Pomocí počítače ovládejte program zpracování dílů na CNC frézce nebo obráběcím centru a program automaticky dokončí zpracování dílů. Tento proces se nazývá „CNC (Computer-Numerical Control)“, tedy počítačové digitální řízení. Jedná se o nový typ obráběcího stroje vytvořený přidáním sady číslicového řídicího zařízení k běžné frézce. Jeho funkcí je realizovat funkce digitálního řízení programu, automatického programování a pomocného návrhu a výroby. V současné době se tato technologie používá v mnoha oblastech světa, jako je automobilový průmysl, letectví, kosmonautika, strojírenství a další průmyslová odvětví.
Vlastnosti CNC obrábění
1. CNC frézování je metoda zpracování, která využívá počítačem řízený obráběcí stroj k automatickému řezání programu. Má výhody vysoké efektivity výroby, dobrých pracovních podmínek, menšího počtu operátorů, stabilní a spolehlivé kvality a nepřetržité výroby. Při hrubovacím obrábění kovových dílů je díky víceosé spojovací metodě pro vysokorychlostní řezání jeho účinnost několik až desítekkrát vyšší než u tradičních ručních nebo poloautomatických zařízení; zároveň kvůli malému poloměru nástroje (obecně méně než 5 mm) není snadné přilepit třísky na nůž; navíc, protože samotný obráběcí stroj je vybaven chladicím systémem, životnost nástroje se značně prodlužuje. Jeho hlavní nevýhodou však je, že může realizovat pouze kusovou malosériovou výrobu a není vhodný pro výrobu tvarově složitých dílů.
2. CNC soustružení je procesní metoda procesu mechanického soustružení pomocí počítačem řízeného soustruhu. Automaticky řídí relativní trajektorii pohybu mezi nástrojem a obrobkem, aby dokončil dokončovací proces součástí. Tato metoda může splňovat požadavky hromadné výroby a má vysokou přesnost. Nevýhodou této metody však je, že ji nelze sestavit najednou pro složité tvary. Polohování svorek a automatické měření velikosti. K dokončení této práce jsou proto vyžadováni specializovaní techničtí pracovníci a odpovídající detekční zařízení pro kontrolu kvality povrchu a rozměrové přesnosti obrobku.
Typy CNC obráběcích operací
Ve skutečné výrobě jsou CNC operace obecně rozděleny do dvou kategorií: jednou je programování; druhý je vstup programů pro zpracování. Při programování je obvykle nutné použít nějaký pomocný nástrojový software, jako je automatický programovací stroj, automatický systém výměny nástrojů (ATE) atd. Tyto nástrojové software mohou výrazně zlepšit efektivitu a přesnost programování.
Přehled postupu zpracování dílů CNC obrábění
Při provádění CAM programování je nejprve nutné určit způsob zpracování součásti a poté vybrat vhodný programovací jazyk (jako FANUC, SIEMENS, Huazhong CNC atd.) podle různých metod zpracování a formulovat konkrétní procesní cestu. a provozní kroky. Vzhledem k tomu, že modely strojů každého výrobce jsou různé a jejich funkce nejsou úplně stejné, je nutné napsat odpovídající programy pro zpracování pro různá zařízení, aby bylo zajištěno správné provádění programů. Například při soustružení se používají různé nástroje a přípravky; při frézování se používají různé typy fréz a různé nástroje; a při procesu broušení se používá mnoho typů brusných kotoučů. Tyto situace ovlivní práci při psaní CAM programu. Proto musíme před programováním pochopit základní situaci typu použitého zařízení a jeho funkční charakteristiky.
Jaké zásady je třeba dodržovat při uspořádání sekvence CNC zpracování?
1. Od jednoduchých po složité. Vzhledem k odlišné struktuře, tvaru a materiálu dílů jsou odlišné i cesty zpracování na CNC obráběcích strojích. Obecně se nejprve zpracuje rovinný obrys a poté se postupně dokončuje vnitřní dutina, vnější dutina a výstupek. U složitějších dílů lze celý proces zpracování dokončit vícekrát. 2. Od hrubého k jemnému. U stejného typu dílů jsou cesty hrubého a dokončovacího zpracování v zásadě stejné; ale u různých typů dílů tomu tak není: například cesty hrubého a konečného zpracování dílů hřídele jsou velmi odlišné (viz obrázek 1). 3. Rozumně uspořádat časovou dotaci mezi procesy podle plánu výroby. Obecně řečeno, za předpokladu zajištění výkonnosti produktu je lepší co nejvíce zkrátit průměrnou dobu mezi procesy (viz tabulka 1), což vede ke zlepšení efektivity výroby a zkrácení výrobního cyklu produktů. Rozpor mezi pracovními dovednostmi pracovníků často naráží na takový problém ve skutečné výrobě: když určitý pracovní krok vyžaduje větší řezné množství (jako je vrtání otvorů nebo závitování), ale kapacita zařízení potřebná pro tento proces nestačí. Co dělat, když existují omezení?
Rozdíl mezi CNC obráběním a tradičním obráběním
1. Při tradičním mechanickém zpracování je v důsledku omezení velikosti obráběcího stroje do určité míry omezen průměr a délka nástroje. CNC systém může automaticky programovat, automaticky nastavovat nástroj, automaticky měřit obrobek a zobrazovat dráhu nástroje podle požadavků výkresu dílu, aby byl celý proces zpracování automaticky dokončen.
2. Při tradičním mechanickém zpracování je vzhledem ke složitému a proměnlivému tvaru a velikosti obrobku (jako jsou části dutiny nebo povrch vnitřní dutiny) nutné průběžně upravovat polohu nástroje podle skutečné situace, aby vyhovoval řezu požadavky na obrobky různých tvarů a velikostí; V CNC systému lze různé typy výběru dráhy nástroje a odpovídající volbu dráhy nástroje realizovat pouze nastavením parametrů programu.
3. U některých velkých a složitých dílů nebo obrobků, u kterých je obtížné zaručit požadavky na toleranci (jako jsou krabicové díly), tradiční technologie zpracování nemůže zaručit požadavky na přesnost; a CNC systém dokáže eliminovat vliv těchto chyb pomocí softwarové kompenzační technologie.
Výhody CNC obrábění
1. Může zpracovávat díly se složitými tvary, jako jsou malé otvory, slepé otvory, hluboké drážky atd.
2. Může zpracovávat různé díly s vysokými požadavky na přesnost, jako jsou vysoce přesné hřídelové díly nebo vysoce přesné drážkové hřídele atd.
3. Může dokončit zpracování různých procesů v jednom upnutí a polohování, což zlepšuje efektivitu výroby a šetří lidské hodiny.
Nevýhody CNC obrábění
1. Díky vysokorychlostnímu řeznému nástroji dochází k relativnímu pohybu mezi nástrojem a obrobkem, což vytváří velkou řeznou sílu; současně bude také generována řezná síla v důsledku opotřebení nástroje a chyb při instalaci. Tyto faktory vedou ke snížení trvanlivosti nástroje a zvýšení výkonu vřetena obráběcího stroje. Kromě toho je také náchylnost ke zlomení nástroje při vysokorychlostním obrábění (tj. třísky opouštějí nástroj, aniž by byly odříznuty).
2. Když se na obrobené ploše objeví otřepy, je obtížné je odstranit běžným soustružením; ale je snadné realizovat funkci automatického odstraňování otřepů pomocí programování CAM.
3. Vzhledem k tomu, že programování CAM je kontinuální výrobní proces, který pro automatický oběh využívá programové řízení, je jeho výrobní efektivita mnohem nižší než u ručního provozu (obecně je efektivita ručního provozu asi 10x vyšší než u manipulátoru nebo kopírovací frézky).
Jak sledovat a nastavovat během CNC zpracování?
Při použití CAM softwaru, protože obsluha není obeznámena s programem, je často nemožné dobře řídit proces obrábění. Aby byly zajištěny požadavky na rozměrovou toleranci dílů, je nutné provádět nezbytné sledování a seřizování podle skutečných potřeb.
Co si mám připravit před CNC programováním?
1. Nejprve musíte být obeznámeni s jazykem C. Protože mnoho softwaru je založeno na jazyce C, například některé programy pro mobilní telefony, hry atd. a některé vestavěné systémy atd.; za druhé musíte být obeznámeni s vývojovým prostředím MFC (Windows MFC). To může být pro začátečníky trochu obtížné, ale stále se to dá naučit, pokud budete pilně studovat; opět musíte porozumět některým běžně používaným datovým strukturám a algoritmům. Poslední je zvládnutí některých základních znalostí zpracování dat. Tyto znalosti by měly být shromážděny a shrnuty v obvyklém studiu.
Jaké jsou typy podpůrného softwaru pro CNC obrábění?
1. CAM software.
CAM (Computer Aided Machining) označuje počítačově podporovanou výrobu, tedy počítačovou technologii, která využívá digitální prostředky k navrhování, analýze, výrobě a sestavování produktů. Jedná se o metodu digitalizace různých prvků v procesu obrábění nebo programu pro zpracování součástí a jejich číselné vyjádření. Vyznačuje se vysokou rychlostí výpočtu, vysokou účinností a snadnou automatizací a je jedním z hlavních způsobů, jak zlepšit produktivitu práce. Jedná se o nejpoužívanější metodu CNC obrábění ve zpracovatelském průmyslu, včetně soustružení, frézování a broušení.
2. CAE software.
CAE (Computer Aided Excellence) je počítačově podporovaný vědecký experiment (CAT). Je to obecný termín pro matematický modelový systém a jeho odpovídající softwarový balík nástrojů zaměřený na výzkum a vývoj; jeho smyslem je pomáhat lidem efektivně řešit různé praktické problémy nebo poskytovat podklady pro rozhodování; jeho obsah zahrnuje různé obory od kvalitativních po kvantitativní obory a jejich průnik a pronikání; jeho rozsah použití byl vyvinut z čistého vědeckého výzkumu do všech oblastí života pro národní ekonomickou výstavbu a národní obranu.
3. Software CAPP
CAPP (Computer Aided Process Planning) je obecný termín pro počítačové programy a metody používané k plánování systémů plánování podnikových zdrojů (ERP). Personál plně chápe a využívá moderní informační technologie k zapojení do efektivních prostředků a systémů nástrojů pro různé obchodní řízení.
4. Software PDM
PDM (Product Data Management) je technologie používaná ke správě všech informací souvisejících s produktem (včetně informací o dílu, konfiguraci, dokumentů, souborů CAD, struktur, informací o autoritách atd.) a všech procesů souvisejících s produktem (včetně definice a správy procesů) . Prostřednictvím implementace PDM lze zlepšit efektivitu výroby, což je výhodné pro řízení celého životního cyklu produktu, lze posílit efektivní využívání dokumentů, výkresů a dat a standardizovat pracovní postup.
Rozsáhlá funkčnost nabízená technologií CNC obrábění
Při zpracování CNC obráběcích strojů poskytuje CNC systém mnoho funkcí, které pomáhají uživatelům ve výrobě, včetně automatického programování, automatického nastavení nástroje, kompenzace nástroje, řízení otáček vřetena a různých pomocných funkcí. Například: z hlediska automatického programování může dokončit programování vazeb vícesouřadnicových bodů a interpolační program generování složené trajektorie; z hlediska pomocných funkcí zahrnuje různé měřicí nástroje (jako jsou třísouřadnicové měřicí stroje), kompenzaci délky nástroje a kompenzaci polohy atd.
