Ορισμός της κατεργασίας CNC
Χρησιμοποιήστε τον υπολογιστή για να ελέγξετε το πρόγραμμα επεξεργασίας των εξαρτημάτων στη φρέζα CNC ή στο κέντρο κατεργασίας και το πρόγραμμα ολοκληρώνει αυτόματα την επεξεργασία των εξαρτημάτων. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται "CNC (Computer-Numerical Control)", δηλαδή ψηφιακός έλεγχος υπολογιστή. Είναι ένας νέος τύπος εργαλειομηχανής που σχηματίζεται με την προσθήκη ενός συνόλου συσκευών αριθμητικού ελέγχου στη συνηθισμένη φρέζα. Η λειτουργία της είναι να πραγματοποιεί τις λειτουργίες του ψηφιακού ελέγχου προγράμματος, του αυτόματου προγραμματισμού και του βοηθητικού σχεδιασμού και κατασκευής. Προς το παρόν, αυτή η τεχνολογία έχει χρησιμοποιηθεί σε πολλούς τομείς στον κόσμο, όπως η αυτοκινητοβιομηχανία, η αεροπορία, η αεροδιαστημική, η μηχανολογία και άλλοι βιομηχανικοί τομείς.
Χαρακτηριστικά της κατεργασίας CNC
1. Η φρεζάρισμα CNC είναι μια μέθοδος επεξεργασίας που χρησιμοποιεί μια εργαλειομηχανή ελεγχόμενη από υπολογιστή για την αυτόματη κοπή ενός προγράμματος. Έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής απόδοσης παραγωγής, των καλών συνθηκών εργασίας, των λιγότερων χειριστών, της σταθερής και αξιόπιστης ποιότητας και της συνεχούς παραγωγής. Στην τραχιά κατεργασία μεταλλικών εξαρτημάτων, λόγω της μεθόδου σύνδεσης πολλαπλών αξόνων για κοπή υψηλής ταχύτητας, η απόδοσή της είναι αρκετές έως δεκάδες φορές υψηλότερη από αυτή του παραδοσιακού χειροκίνητου ή ημιαυτόματου εξοπλισμού. Ταυτόχρονα, λόγω της μικρής ακτίνας του εργαλείου (γενικά μικρότερη από 5 mm), τα τσιπς δεν κολλάνε εύκολα στο μαχαίρι. Επιπλέον, επειδή η ίδια η εργαλειομηχανή είναι εξοπλισμένη με σύστημα ψυκτικού, η διάρκεια ζωής του εργαλείου παρατείνεται σημαντικά. Αλλά το κύριο μειονέκτημά της είναι ότι μπορεί να πραγματοποιήσει μόνο παραγωγή μικρών παρτίδων σε ένα κομμάτι και δεν είναι κατάλληλη για την κατασκευή εξαρτημάτων με σύνθετα σχήματα.
2. Η τόρνευση CNC είναι μια μέθοδος μηχανικής τόρνευσης που χρησιμοποιεί έναν τόρνο ελεγχόμενο από υπολογιστή. Ελέγχει αυτόματα τη σχετική τροχιά κίνησης μεταξύ του εργαλείου και του τεμαχίου εργασίας για να ολοκληρώσει τη διαδικασία φινιρίσματος των εξαρτημάτων. Αυτή η μέθοδος μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις της μαζικής παραγωγής και έχει υψηλή ακρίβεια. Αλλά το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι δεν μπορεί να συναρμολογηθεί ταυτόχρονα για σύνθετα σχήματα. Τοποθέτηση σφιγκτήρα και αυτόματη μέτρηση μεγέθους. Επομένως, απαιτούνται εξειδικευμένοι τεχνικοί για την ολοκλήρωση αυτής της εργασίας και απαιτούνται αντίστοιχες συσκευές ανίχνευσης για τον έλεγχο της ποιότητας της επιφάνειας και της διαστατικής ακρίβειας του τεμαχίου εργασίας.
Τύποι εργασιών κατεργασίας CNC
Στην πραγματική παραγωγή, οι λειτουργίες CNC χωρίζονται γενικά σε δύο κατηγορίες: η μία είναι ο προγραμματισμός και η άλλη η εισαγωγή προγραμμάτων επεξεργασίας. Κατά τον προγραμματισμό, είναι συνήθως απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί κάποιο βοηθητικό λογισμικό εργαλείων, όπως μηχανή αυτόματης προγραμματισμού, σύστημα αυτόματης αλλαγής εργαλείων (ATE) κ.λπ. Αυτά τα λογισμικά εργαλείων μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά την αποτελεσματικότητα και την ακρίβεια του προγραμματισμού.
Επισκόπηση της διαδικασίας επεξεργασίας εξαρτημάτων κατεργασίας CNC
Κατά την εκτέλεση προγραμματισμού CAM, είναι πρώτα απαραίτητο να προσδιοριστεί η μέθοδος επεξεργασίας του εξαρτήματος και στη συνέχεια να επιλεγεί η κατάλληλη γλώσσα προγραμματισμού (όπως FANUC, SIEMENS, Huazhong CNC, κ.λπ.) σύμφωνα με τις διαφορετικές μεθόδους επεξεργασίας και να διαμορφωθεί η συγκεκριμένη διαδρομή και τα βήματα λειτουργίας. Δεδομένου ότι τα μοντέλα μηχανών κάθε κατασκευαστή είναι διαφορετικά και οι λειτουργίες τους δεν είναι ακριβώς οι ίδιες, είναι απαραίτητο να γραφτούν αντίστοιχα προγράμματα επεξεργασίας για διαφορετικό εξοπλισμό για να διασφαλιστεί η σωστή εκτέλεση των προγραμμάτων. Για παράδειγμα, διάφορα εργαλεία και εξαρτήματα χρησιμοποιούνται στην τόρνευση. διάφοροι τύποι φρεζών και διάφορα εργαλεία χρησιμοποιούνται στην άλεση. και πολλοί τύποι τροχών λείανσης χρησιμοποιούνται στη διαδικασία λείανσης. Αυτές οι καταστάσεις θα επηρεάσουν την εργασία γραφής του προγράμματος CAM. Επομένως, πρέπει να κατανοήσουμε τη βασική κατάσταση του τύπου του εξοπλισμού που χρησιμοποιείται και τα λειτουργικά του χαρακτηριστικά πριν από τον προγραμματισμό.
Ποιες αρχές πρέπει να ακολουθούνται κατά τη διάταξη της ακολουθίας επεξεργασίας CNC;
1. Από απλό σε σύνθετο. Λόγω της διαφορετικής δομής, σχήματος και υλικού των εξαρτημάτων, οι διαδρομές επεξεργασίας στις εργαλειομηχανές CNC είναι επίσης διαφορετικές. Γενικά, πρώτα υποβάλλεται σε επεξεργασία το επίπεδο περίγραμμα και στη συνέχεια η εσωτερική κοιλότητα, η εξωτερική κοιλότητα και η προεξοχή ολοκληρώνονται σταδιακά. Για πιο σύνθετα εξαρτήματα, ολόκληρη η διαδικασία επεξεργασίας μπορεί να ολοκληρωθεί σε πολλαπλές φορές. 2. Από χονδρό σε λεπτό. Για τον ίδιο τύπο εξαρτημάτων, οι διαδρομές ακατέργαστης και τελικής επεξεργασίας είναι βασικά οι ίδιες. Αλλά για διαφορετικούς τύπους εξαρτημάτων, αυτό δεν ισχύει: για παράδειγμα, οι διαδρομές ακατέργαστης και τελικής επεξεργασίας των εξαρτημάτων άξονα είναι πολύ διαφορετικές (βλ. Σχήμα 1). 3. Εύλογη διευθέτηση της κατανομής χρόνου μεταξύ των διαδικασιών σύμφωνα με το σχέδιο παραγωγής. Γενικά, υπό την προϋπόθεση της διασφάλισης της απόδοσης του προϊόντος, είναι καλύτερο να μειωθεί ο μέσος χρόνος μεταξύ των διαδικασιών όσο το δυνατόν περισσότερο (βλ. Πίνακα 1), κάτι που συμβάλλει στη βελτίωση της αποδοτικότητας της παραγωγής και στη συντόμευση του κύκλου κατασκευής των προϊόντων. Η αντίφαση μεταξύ των δεξιοτήτων λειτουργίας των εργαζομένων συχνά αντιμετωπίζει ένα τέτοιο πρόβλημα στην πραγματική παραγωγή: όταν ένα συγκεκριμένο βήμα εργασίας απαιτεί μεγαλύτερη ποσότητα κοπής (όπως διάτρηση οπών ή κοπή), αλλά η χωρητικότητα του εξοπλισμού που απαιτείται για αυτήν τη διαδικασία δεν είναι αρκετή. Τι πρέπει να κάνετε όταν υπάρχουν περιορισμοί;
Η διαφορά μεταξύ της κατεργασίας CNC και της παραδοσιακής κατεργασίας
1. Στην παραδοσιακή μηχανική επεξεργασία, λόγω του περιορισμού μεγέθους της εργαλειομηχανής, η διάμετρος και το μήκος του εργαλείου περιορίζονται σε κάποιο βαθμό. Το σύστημα CNC μπορεί να προγραμματίσει αυτόματα, να ρυθμίσει αυτόματα το εργαλείο, να μετρήσει αυτόματα το τεμάχιο εργασίας και να εμφανίσει τη διαδρομή του εργαλείου σύμφωνα με τις απαιτήσεις του σχεδίου του εξαρτήματος, έτσι ώστε να ολοκληρωθεί αυτόματα ολόκληρη η διαδικασία επεξεργασίας.
2. Στην παραδοσιακή μηχανική επεξεργασία, λόγω του πολύπλοκου και μεταβλητού σχήματος και μεγέθους του τεμαχίου εργασίας (όπως μέρη κοιλότητας ή εσωτερική επιφάνεια κοιλότητας), είναι απαραίτητο να ρυθμίζεται συνεχώς η θέση του εργαλείου ανάλογα με την πραγματική κατάσταση για να ικανοποιούνται οι απαιτήσεις κοπής τεμαχίων εργασίας διαφορετικών σχημάτων και μεγεθών. Στο σύστημα CNC, διάφοροι τύποι επιλογής διαδρομής εργαλείου και αντίστοιχης επιλογής διαδρομής εργαλείου μπορούν να πραγματοποιηθούν μόνο με τον καθορισμό παραμέτρων προγράμματος.
3. Για ορισμένα μεγάλα και σύνθετα εξαρτήματα ή τεμάχια εργασίας που είναι δύσκολο να εγγυηθούν απαιτήσεις ανοχής (όπως εξαρτήματα κουτιού), η παραδοσιακή τεχνολογία επεξεργασίας δεν μπορεί να εγγυηθεί τις απαιτήσεις ακρίβειας και το σύστημα CNC μπορεί να εξαλείψει την επίδραση αυτών των σφαλμάτων μέσω της τεχνολογίας αντιστάθμισης λογισμικού.
Τα πλεονεκτήματα της κατεργασίας CNC
1. Μπορεί να επεξεργαστεί εξαρτήματα με σύνθετα σχήματα, όπως μικρές τρύπες, τυφλές τρύπες, βαθιές αυλακώσεις κ.λπ.
2. Μπορεί να επεξεργαστεί διάφορα μέρη με απαιτήσεις υψηλής ακρίβειας, όπως μέρη άξονα υψηλής ακρίβειας ή άξονες υψηλής ακρίβειας με αυλακώσεις, κ.λπ.
3. Μπορεί να ολοκληρώσει την επεξεργασία διαφόρων διαδικασιών με μία σύσφιξη και τοποθέτηση, γεγονός που βελτιώνει την αποδοτικότητα της παραγωγής και εξοικονομεί εργατοώρες.
Τα μειονεκτήματα της κατεργασίας CNC
1. Λόγω του εργαλείου κοπής υψηλής ταχύτητας, υπάρχει σχετική κίνηση μεταξύ του εργαλείου και του τεμαχίου εργασίας, η οποία θα δημιουργήσει μεγάλη δύναμη κοπής. Ταυτόχρονα, θα δημιουργηθεί δύναμη κοπής λόγω φθοράς του εργαλείου και σφαλμάτων εγκατάστασης. Αυτοί οι παράγοντες οδηγούν σε μειωμένη ανθεκτικότητα του εργαλείου και αυξημένη ισχύ άξονα της εργαλειομηχανής. Επιπλέον, είναι επίσης πιθανό να συμβεί θραύση του εργαλείου κατά την κατεργασία υψηλής ταχύτητας (δηλαδή, τα θραύσματα εξέρχονται από το εργαλείο χωρίς να κοπούν).
2. Όταν εμφανίζονται γρέζια στην κατεργασμένη επιφάνεια, είναι δύσκολο να αφαιρεθούν με συνηθισμένη περιστροφή, αλλά είναι εύκολο να υλοποιηθεί η αυτόματη λειτουργία αφαίρεσης γρεζιών χρησιμοποιώντας τον προγραμματισμό CAM.
3. Δεδομένου ότι ο προγραμματισμός CAM είναι μια συνεχής διαδικασία παραγωγής που χρησιμοποιεί έλεγχο προγράμματος για αυτόματη κυκλοφορία, η αποδοτικότητα παραγωγής του είναι πολύ χαμηλότερη από αυτή της χειροκίνητης λειτουργίας (γενικά, η αποδοτικότητα της χειροκίνητης λειτουργίας είναι περίπου 10 φορές μεγαλύτερη από αυτή του χειριστή ή της μηχανής φρεζαρίσματος φωτοτυπίας).
Πώς να παρακολουθώ και να ρυθμίζω κατά την επεξεργασία CNC;
Όταν χρησιμοποιείται λογισμικό CAM, επειδή ο χειριστής δεν είναι εξοικειωμένος με το πρόγραμμα, είναι συχνά αδύνατο να ελεγχθεί καλά η διαδικασία κατεργασίας. Προκειμένου να διασφαλιστούν οι απαιτήσεις ανοχής διαστάσεων των εξαρτημάτων, είναι απαραίτητο να διεξάγεται η απαραίτητη παρακολούθηση και προσαρμογή σύμφωνα με τις πραγματικές ανάγκες.
Τι πρέπει να προετοιμάσω πριν από τον προγραμματισμό CNC;
1. Καταρχάς, πρέπει να είστε εξοικειωμένοι με τη γλώσσα C. Επειδή πολλά λογισμικά βασίζονται στη γλώσσα C, όπως ορισμένα προγράμματα για κινητά τηλέφωνα, παιχνίδια κ.λπ., και ορισμένα ενσωματωμένα συστήματα κ.λπ., δεύτερον, πρέπει να είστε εξοικειωμένοι με το περιβάλλον ανάπτυξης MFC (Windows MFC). Αυτό μπορεί να είναι λίγο δύσκολο για αρχάριους, αλλά μπορεί να μαθευτεί αρκεί να μελετήσετε σκληρά. Και πάλι, πρέπει να κατανοήσετε ορισμένες κοινώς χρησιμοποιούμενες δομές δεδομένων και αλγόριθμους. Το τελευταίο είναι να κατακτήσετε κάποιες βασικές γνώσεις επεξεργασίας δεδομένων. Αυτές οι γνώσεις θα πρέπει να συσσωρεύονται και να συνοψίζονται στη συνήθη μελέτη.
Ποιοι είναι οι τύποι λογισμικού υποστήριξης κατεργασίας CNC;
1. Λογισμικό CAM.
Η CAM (Computer Aided Machining) αναφέρεται στην κατασκευή με τη βοήθεια υπολογιστή, δηλαδή στην τεχνολογία υπολογιστών που χρησιμοποιεί ψηφιακά μέσα για τον σχεδιασμό, την ανάλυση, την κατασκευή και τη συναρμολόγηση προϊόντων. Είναι μια μέθοδος ψηφιοποίησης διαφόρων στοιχείων στη διαδικασία κατεργασίας ή στο πρόγραμμα επεξεργασίας εξαρτημάτων και η αριθμητική τους έκφραση. Έχει τα χαρακτηριστικά της γρήγορης ταχύτητας υπολογισμού, της υψηλής απόδοσης και του εύκολου αυτοματισμού και είναι ένας από τους κύριους τρόπους βελτίωσης της παραγωγικότητας της εργασίας. Είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος κατεργασίας CNC στη μεταποιητική βιομηχανία, συμπεριλαμβανομένης της τόρνευσης, της φρεζαρίσματος και της λείανσης.
2. Λογισμικό CAE.
Το CAE (Computer Aided Excellence - Υπολογιστική Αριστεία) είναι ένα Πείραμα Επιστήμης με τη Βοήθεια Υπολογιστή (CAT). Είναι ένας γενικός όρος για ένα σύστημα μαθηματικών μοντέλων και το αντίστοιχο πακέτο λογισμικού εργαλείων που στοχεύει στην έρευνα και την ανάπτυξη. Σκοπός του είναι να βοηθήσει τους ανθρώπους να λύσουν αποτελεσματικά διάφορα πρακτικά προβλήματα ή να παράσχουν μια βάση για τη λήψη αποφάσεων. Το περιεχόμενό του περιλαμβάνει μια ποικιλία επιστημονικών κλάδων, από ποιοτικούς έως ποσοτικούς τομείς και την τομή και διείσδυσή τους. Το πεδίο εφαρμογής του έχει αναπτυχθεί από την καθαρή επιστημονική έρευνα σε όλα τα κοινωνικά στρώματα για την εθνική οικονομική οικοδόμηση και την εθνική άμυνα.
3. Λογισμικό CAPP
Το CAPP (Computer Aided Process Planning - Σχεδιασμός Διαδικασιών με τη βοήθεια υπολογιστή) είναι ο γενικός όρος για τα προγράμματα και τις μεθόδους υπολογιστών που χρησιμοποιούνται για τον σχεδιασμό συστημάτων σχεδιασμού επιχειρηματικών πόρων (ERP). Το προσωπικό κατανοεί και χρησιμοποιεί πλήρως τη σύγχρονη τεχνολογία πληροφοριών για να αξιοποιήσει αποτελεσματικά μέσα και συστήματα εργαλείων για διάφορες επιχειρηματικές δραστηριότητες.
4. Λογισμικό PDM
Η PDM (Διαχείριση Δεδομένων Προϊόντος) είναι μια τεχνολογία που χρησιμοποιείται για τη διαχείριση όλων των πληροφοριών που σχετίζονται με το προϊόν (συμπεριλαμβανομένων των πληροφοριών εξαρτημάτων, της διαμόρφωσης, των εγγράφων, των αρχείων CAD, των δομών, των πληροφοριών εξουσιοδότησης κ.λπ.) και όλων των διαδικασιών που σχετίζονται με το προϊόν (συμπεριλαμβανομένου του ορισμού και της διαχείρισης διαδικασιών). Μέσω της εφαρμογής της PDM, μπορεί να βελτιωθεί η αποδοτικότητα της παραγωγής, κάτι που είναι επωφελές για τη διαχείριση ολόκληρου του κύκλου ζωής του προϊόντος, μπορεί να ενισχυθεί η αποτελεσματική χρήση εγγράφων, σχεδίων και δεδομένων και μπορεί να τυποποιηθεί η ροή εργασίας.
Εκτεταμένη λειτουργικότητα που προσφέρει η τεχνολογία κατεργασίας CNC
Στην επεξεργασία εργαλειομηχανών CNC, το σύστημα CNC παρέχει πολλές λειτουργίες για να βοηθήσει τους χρήστες στην παραγωγή, όπως αυτόματο προγραμματισμό, αυτόματη ρύθμιση εργαλείων, αντιστάθμιση εργαλείων, έλεγχο ταχύτητας άξονα και διάφορες βοηθητικές λειτουργίες. Για παράδειγμα: όσον αφορά τον αυτόματο προγραμματισμό, μπορεί να ολοκληρώσει τον προγραμματισμό σύνδεσης σημείων πολλαπλών συντεταγμένων και την παραγωγή σύνθετης τροχιάς μέσω προγράμματος παρεμβολής. Όσον αφορά τις βοηθητικές λειτουργίες, περιλαμβάνει διάφορα εργαλεία μέτρησης (όπως μηχανές μέτρησης τριών συντεταγμένων), αντιστάθμιση μήκους εργαλείου και αντιστάθμιση θέσης, κ.λπ.
