Définition de l'usinage CNC
Utilisez l'ordinateur pour contrôler le programme de traitement des pièces sur la fraiseuse CNC ou le centre d'usinage, et le programme termine automatiquement le traitement des pièces. Ce processus est appelé « CNC (Computer-Numerical Control) », c'est-à-dire contrôle numérique par ordinateur. Il s'agit d'un nouveau type de machine-outil formé en ajoutant un ensemble de dispositifs de commande numérique à la fraiseuse ordinaire. Sa fonction est de réaliser les fonctions de contrôle de programme numérique, de programmation automatique et de conception et de fabrication auxiliaires. À l'heure actuelle, cette technologie est utilisée dans de nombreux domaines dans le monde, tels que l'automobile, l'aviation, l'aérospatiale, les machines et d'autres secteurs industriels.
Caractéristiques de l'usinage CNC
1. Le fraisage CNC est une méthode de traitement qui utilise une machine-outil contrôlée par ordinateur pour découper automatiquement un programme. Il présente les avantages d'une efficacité de production élevée, de bonnes conditions de travail, d'un nombre réduit d'opérateurs, d'une qualité stable et fiable et d'une production continue. Dans l'usinage grossier de pièces métalliques, grâce à la méthode de liaison multi-axes pour la coupe à grande vitesse, son efficacité est plusieurs à des dizaines de fois supérieure à celle des équipements manuels ou semi-automatiques traditionnels ; en même temps, en raison du petit rayon de l'outil (généralement inférieur à 5 mm), les copeaux ne collent pas facilement au couteau ; De plus, comme la machine-outil elle-même est équipée d'un système de refroidissement, la durée de vie de l'outil est considérablement prolongée. Mais son principal inconvénient est qu’il ne peut réaliser qu’une production monobloc en petits lots et qu’il n’est pas adapté à la fabrication de pièces aux formes complexes.
2. Le tournage CNC est une méthode de tournage mécanique utilisant un tour contrôlé par ordinateur. Il contrôle automatiquement la trajectoire de mouvement relatif entre l'outil et la pièce pour terminer le processus de finition des pièces. Cette méthode peut répondre aux exigences de la production de masse et présente une grande précision. Mais l’inconvénient de cette méthode est qu’elle ne peut pas être assemblée en une seule fois pour des formes complexes. Positionnement de la pince et mesure automatique de la taille. Par conséquent, des techniciens spécialisés sont nécessaires pour effectuer ce travail et des dispositifs de détection correspondants sont nécessaires pour vérifier la qualité de surface et la précision dimensionnelle de la pièce.
Types d'opérations d'usinage CNC
Dans la production réelle, les opérations CNC sont généralement divisées en deux catégories : l'une est la programmation ; l'autre est l'entrée des programmes de traitement. Lors de la programmation, il est généralement nécessaire d'utiliser des logiciels d'outils auxiliaires, tels qu'une machine de programmation automatique, un système de changement d'outil automatique (ATE), etc. Ces logiciels d'outils peuvent considérablement améliorer l'efficacité et la précision de la programmation.
Aperçu de la procédure de traitement des pièces d'usinage CNC
Lors de la programmation CAM, il est d'abord nécessaire de déterminer la méthode de traitement de la pièce, puis de sélectionner le langage de programmation approprié (tel que FANUC, SIEMENS, Huazhong CNC, etc.) en fonction des différentes méthodes de traitement, et de formuler l'itinéraire de processus spécifique. et les étapes de fonctionnement. Étant donné que les modèles de machines de chaque fabricant sont différents et que leurs fonctions ne sont pas exactement les mêmes, il est nécessaire d'écrire des programmes de traitement correspondants pour différents équipements afin de garantir la bonne exécution des programmes. Par exemple, divers outils et accessoires sont utilisés en tournage ; divers types de fraiseuses et divers outils sont utilisés dans le fraisage ; et de nombreux types de meules sont utilisés dans le processus de meulage. Ces situations affecteront le travail d'écriture du programme CAM. Par conséquent, nous devons comprendre la situation de base du type d’équipement utilisé et ses caractéristiques fonctionnelles avant la programmation.
Quels principes doivent être suivis dans l'organisation de la séquence de traitement CNC ?
1. Du simple au complexe. En raison de la structure, de la forme et du matériau différents des pièces, les itinéraires de traitement sur les machines-outils CNC sont également différents. Généralement, le contour plan est traité en premier, puis la cavité intérieure, la cavité extérieure et le bossage sont progressivement finis. Pour les pièces plus complexes, l’ensemble du processus de traitement peut être effectué en plusieurs fois. 2. De grossier à fin. Pour un même type de pièces, les itinéraires de traitement d’ébauche et de finition sont fondamentalement les mêmes ; mais pour différents types de pièces, ce n'est pas le cas : par exemple, les itinéraires de traitement d'ébauche et de finition des pièces d'arbre sont très différents (voir Figure 1). 3. Organisez raisonnablement la répartition du temps entre les processus selon le plan de production. D'une manière générale, dans l'optique d'assurer les performances du produit, il est préférable de réduire autant que possible le temps moyen entre les processus (voir tableau 1), ce qui favorise l'amélioration de l'efficacité de la production et le raccourcissement du cycle de fabrication des produits. La contradiction entre les compétences opérationnelles des travailleurs se heurte souvent à un tel problème dans la production réelle : lorsqu'une certaine étape de travail nécessite plus de coupe (comme le perçage ou le taraudage), mais que la capacité d'équipement requise pour ce processus n'est pas suffisante. Que faire quand il y a des restrictions ?
La différence entre l'usinage CNC et l'usinage traditionnel
1. Dans le traitement mécanique traditionnel, en raison de la taille limitée de la machine-outil, le diamètre et la longueur de l'outil sont limités dans une certaine mesure. Le système CNC peut programmer automatiquement, régler automatiquement l'outil, mesurer automatiquement la pièce et afficher le parcours de l'outil en fonction des exigences du dessin de la pièce, afin de terminer automatiquement l'ensemble du processus de traitement.
2. Dans le traitement mécanique traditionnel, en raison de la forme et de la taille complexes et variables de la pièce (telle que les pièces de la cavité ou la surface intérieure de la cavité), il est nécessaire d'ajuster en permanence la position de l'outil en fonction de la situation réelle pour répondre à la coupe. exigences relatives aux pièces de différentes formes et tailles ; Dans le système CNC, différents types de sélection de trajectoire d'outil et de sélection de trajectoire d'outil correspondante ne peuvent être réalisés qu'en définissant les paramètres du programme.
3. Pour certaines pièces ou pièces volumineuses et complexes pour lesquelles il est difficile de garantir les exigences de tolérance (telles que les pièces en boîte), la technologie de traitement traditionnelle ne peut pas garantir les exigences de précision ; et le système CNC peut éliminer l'influence de ces erreurs grâce à une technologie de compensation logicielle.
Les avantages de l'usinage CNC
1. Il peut traiter des pièces de formes complexes, telles que des petits trous, des trous borgnes, des rainures profondes, etc.
2. Il peut traiter diverses pièces avec des exigences de haute précision, telles que des pièces d'arbre de haute précision ou des arbres cannelés de haute précision, etc.
3. Il peut compléter le traitement de divers processus en un seul serrage et positionnement, ce qui améliore l'efficacité de la production et économise des heures de travail.
Les inconvénients de l'usinage CNC
1. En raison de l'outil de coupe à grande vitesse, il y a un mouvement relatif entre l'outil et la pièce, ce qui générera une force de coupe importante ; dans le même temps, une force de coupe sera également générée en raison de l'usure des outils et des erreurs d'installation. Ces facteurs conduisent à une durabilité réduite des outils et à une augmentation de la puissance de la broche de la machine-outil. De plus, des cassures d'outils sont également susceptibles de se produire lors d'un usinage à grande vitesse (c'est-à-dire que les copeaux quittent l'outil sans être coupés).
2. Lorsque des bavures apparaissent sur la surface usinée, il est difficile de les éliminer par tournage ordinaire ; mais il est facile de réaliser la fonction d'ébavurage automatique en utilisant la programmation CAM.
3. Étant donné que la programmation CAM est un processus de production continu qui utilise le contrôle de programme pour la circulation automatique, son efficacité de production est bien inférieure à celle du fonctionnement manuel (généralement, l'efficacité du fonctionnement manuel est environ 10 fois supérieure à celle d'un manipulateur ou d'une fraiseuse à copier).
Comment surveiller et ajuster pendant le traitement CNC ?
Lors de l'utilisation d'un logiciel de FAO, l'opérateur ne connaissant pas le programme, il est souvent impossible de bien contrôler le processus d'usinage. Afin de garantir les exigences de tolérance dimensionnelle des pièces, il est nécessaire d'effectuer la surveillance et l'ajustement nécessaires en fonction des besoins réels.
Que dois-je préparer avant la programmation CNC ?
1. Tout d’abord, vous devez être familier avec le langage C. Parce que de nombreux logiciels sont basés sur le langage C, comme certains programmes de téléphonie mobile, des jeux, etc., et certains systèmes embarqués, etc. ; deuxièmement, vous devez être familier avec l'environnement de développement MFC (Windows MFC). Cela peut être un peu difficile pour les débutants, mais cela peut quand même s'apprendre à condition d'étudier dur ; encore une fois, vous devez comprendre certaines structures de données et algorithmes couramment utilisés. La dernière consiste à maîtriser quelques connaissances de base en informatique. Ces connaissances doivent être accumulées et résumées dans l'étude habituelle.
Quels sont les types de logiciels d’assistance à l’usinage CNC ?
1. Logiciel CAM.
CAM (Computer Aided Machining) fait référence à la fabrication assistée par ordinateur, c'est-à-dire à la technologie informatique qui utilise des moyens numériques pour concevoir, analyser, fabriquer et assembler des produits. Il s'agit d'une méthode permettant de numériser divers éléments du processus d'usinage ou du programme de traitement de pièces et de les exprimer numériquement. Il présente les caractéristiques d'une vitesse de calcul rapide, d'une efficacité élevée et d'une automatisation facile, et constitue l'un des principaux moyens d'améliorer la productivité du travail. Il s'agit de la méthode d'usinage CNC la plus utilisée dans l'industrie manufacturière, notamment le tournage, le fraisage et le meulage.
2. Logiciel CAE.
CAE (Computer Aided Excellence) est une expérience scientifique assistée par ordinateur (CAT). Il s'agit d'un terme général désignant un système de modèle mathématique et son progiciel d'outils correspondant destiné à la recherche et au développement ; son objectif est d'aider les gens à résoudre efficacement divers problèmes pratiques ou de fournir une base pour la prise de décision ; son contenu implique une variété de disciplines allant des domaines qualitatifs aux domaines quantitatifs ainsi que leur intersection et leur pénétration ; son champ d'application a été développé de la recherche scientifique pure à tous les horizons pour la construction économique nationale et la construction de la défense nationale.
3.Logiciel CAPP
CAPP (Computer Aided Process Planning) est le terme général désignant les programmes informatiques et les méthodes utilisés pour planifier les systèmes de planification des ressources de l'entreprise (ERP). Le personnel maîtrise et utilise pleinement les technologies de l'information modernes pour s'engager dans des moyens et des systèmes d'outils efficaces pour diverses gestions d'entreprise.
4. Logiciel PDM
PDM (Product Data Management) est une technologie utilisée pour gérer toutes les informations liées au produit (y compris les informations sur les pièces, la configuration, les documents, les fichiers CAO, les structures, les informations d'autorité, etc.) et tous les processus liés au produit (y compris la définition et la gestion des processus). . Grâce à la mise en œuvre du PDM, l'efficacité de la production peut être améliorée, ce qui est bénéfique pour la gestion de l'ensemble du cycle de vie du produit, l'utilisation efficace des documents, des dessins et des données peut être renforcée et le flux de travail peut être standardisé.
Fonctionnalités étendues offertes par la technologie d'usinage CNC
Dans le traitement des machines-outils CNC, le système CNC fournit de nombreuses fonctions pour aider les utilisateurs dans la production, notamment la programmation automatique, le réglage automatique des outils, la compensation des outils, le contrôle de la vitesse de broche et diverses fonctions auxiliaires. Par exemple : en termes de programmation automatique, il peut compléter la programmation de liaison de points multi-coordonnées et la génération de programmes d'interpolation de trajectoires composées ; en termes de fonctions auxiliaires, il comprend divers outils de mesure (tels que des machines à mesurer à trois coordonnées), une compensation de longueur d'outil et une compensation de position, et
