Definizione di lavorazione CNC
Utilizzare il computer per controllare il programma di elaborazione delle parti sulla fresatrice CNC o sul centro di lavoro e il programma completerà automaticamente l'elaborazione delle parti. Questo processo è chiamato “CNC (Computer-Numerical Control)”, cioè controllo digitale del computer. È un nuovo tipo di macchina utensile formata aggiungendo una serie di dispositivi di controllo numerico alla fresatrice ordinaria. La sua funzione è quella di realizzare le funzioni di controllo del programma digitale, programmazione automatica e progettazione e produzione ausiliaria. Attualmente, questa tecnologia è stata utilizzata in molti campi nel mondo, come quello automobilistico, aeronautico, aerospaziale, dei macchinari e altri settori industriali.
Caratteristiche della lavorazione CNC
1. La fresatura CNC è un metodo di lavorazione che utilizza una macchina utensile controllata da computer per tagliare automaticamente un programma. Presenta i vantaggi di un'elevata efficienza produttiva, buone condizioni di lavoro, meno operatori, qualità stabile e affidabile e produzione continua. Nella lavorazione di sgrossatura di parti metalliche, grazie al metodo di collegamento multiasse per il taglio ad alta velocità, la sua efficienza è da diverse a decine di volte superiore a quella delle tradizionali apparecchiature manuali o semiautomatiche; allo stesso tempo, a causa del raggio ridotto dell'utensile (generalmente inferiore a 5 mm), i trucioli difficilmente si attaccano al coltello; inoltre, poiché la macchina utensile stessa è dotata di un sistema di raffreddamento, la durata dell'utensile viene notevolmente prolungata. Ma il suo principale svantaggio è che può realizzare solo la produzione di piccoli lotti di pezzi singoli e non è adatta per la produzione di parti con forme complesse.
2. La tornitura CNC è un metodo di processo di tornitura meccanica che utilizza un tornio controllato da computer. Controlla automaticamente la traiettoria di movimento relativa tra l'utensile e il pezzo in lavorazione per completare il processo di finitura delle parti. Questo metodo può soddisfare i requisiti della produzione di massa e ha un'elevata precisione. Ma lo svantaggio di questo metodo è che non può essere assemblato in una sola volta per ottenere forme complesse. Posizionamento delle pinze e misurazione automatica delle dimensioni. Pertanto, per completare questo lavoro sono necessari operatori tecnici specializzati e sono necessari dispositivi di rilevamento corrispondenti per verificare la qualità della superficie e l'accuratezza dimensionale del pezzo.
Tipi di operazioni di lavorazione CNC
Nella produzione vera e propria, le operazioni CNC sono generalmente divise in due categorie: una è la programmazione; l'altro è l'input dei programmi di elaborazione. Durante la programmazione, di solito è necessario utilizzare alcuni software di strumenti ausiliari, come una macchina di programmazione automatica, un sistema di cambio utensile automatico (ATE), ecc. Questi software di strumenti possono migliorare notevolmente l'efficienza e la precisione della programmazione.
Panoramica della procedura di lavorazione delle parti meccaniche CNC
Quando si esegue la programmazione CAM, è innanzitutto necessario determinare il metodo di lavorazione della parte, quindi selezionare il linguaggio di programmazione appropriato (come FANUC, SIEMENS, Huazhong CNC, ecc.) in base ai diversi metodi di lavorazione e formulare il percorso di processo specifico e fasi operative. Poiché i modelli di macchine di ciascun produttore sono diversi e le loro funzioni non sono esattamente le stesse, è necessario scrivere programmi di elaborazione corrispondenti per apparecchiature diverse per garantire la corretta esecuzione dei programmi. Ad esempio, nella tornitura vengono utilizzati vari strumenti e attrezzature; nella fresatura vengono utilizzati vari tipi di fresatrici e vari strumenti; e nel processo di rettifica vengono utilizzati molti tipi di mole. Queste situazioni influenzeranno il lavoro di scrittura del programma CAM. Pertanto, prima della programmazione, è necessario comprendere la situazione di base del tipo di apparecchiatura utilizzata e le sue caratteristiche funzionali.
Quali principi dovrebbero essere seguiti nella disposizione della sequenza di lavorazione CNC?
1. Dal semplice al complesso. A causa della diversa struttura, forma e materiale delle parti, anche i percorsi di lavorazione sulle macchine utensili CNC sono diversi. Generalmente, il contorno piano viene prima elaborato, quindi la cavità interna, la cavità esterna e la sporgenza vengono gradualmente rifinite. Per le parti più complesse, l'intero processo di lavorazione può essere completato in più volte. 2. Da grossolano a fine. Per la stessa tipologia di pezzi i percorsi di lavorazione di sgrossatura e finitura sono sostanzialmente gli stessi; ma per diversi tipi di parti, questo non è il caso: ad esempio, i percorsi di lavorazione di sgrossatura e finitura delle parti dell'albero sono molto diversi (vedi Figura 1). 3. Organizzare ragionevolmente la distribuzione del tempo tra i processi secondo il piano di produzione. In generale, con la premessa di garantire le prestazioni del prodotto, è meglio ridurre il più possibile il tempo medio tra i processi (vedere Tabella 1), il che contribuisce a migliorare l'efficienza produttiva e ad abbreviare il ciclo di fabbricazione dei prodotti. La contraddizione tra le capacità operative dei lavoratori spesso incontra un problema di questo tipo nella produzione reale: quando una determinata fase di lavoro richiede una maggiore quantità di taglio (come la perforazione o la maschiatura), ma la capacità dell'attrezzatura richiesta per questo processo non è sufficiente. Cosa fare quando ci sono restrizioni?
La differenza tra lavorazione CNC e lavorazione tradizionale
1. Nella lavorazione meccanica tradizionale, a causa delle dimensioni limitate della macchina utensile, il diametro e la lunghezza dell'utensile sono limitati in una certa misura. Il sistema CNC può programmare automaticamente, impostare automaticamente l'utensile, misurare automaticamente il pezzo e visualizzare il percorso dell'utensile in base ai requisiti del disegno della parte, in modo da completare automaticamente l'intero processo di lavorazione.
2. Nella lavorazione meccanica tradizionale, a causa della forma e delle dimensioni complesse e mutevoli del pezzo (come parti della cavità o superficie della cavità interna), è necessario regolare continuamente la posizione dell'utensile in base alla situazione reale per soddisfare il taglio requisiti di pezzi di diverse forme e dimensioni; Nel sistema CNC, vari tipi di selezione del percorso utensile e la corrispondente selezione del percorso utensile possono essere realizzati solo impostando i parametri del programma.
3. Per alcune parti o pezzi grandi e complessi per i quali è difficile garantire i requisiti di tolleranza (come le parti di scatole), la tecnologia di elaborazione tradizionale non può garantire i requisiti di precisione; e il sistema CNC può eliminare l'influenza di questi errori attraverso la tecnologia di compensazione software.
I vantaggi della lavorazione CNC
1. Può elaborare parti con forme complesse, come piccoli fori, fori ciechi, scanalature profonde, ecc.
2. Può elaborare varie parti con requisiti di alta precisione, come parti di alberi ad alta precisione o alberi scanalati ad alta precisione, ecc.
3. Può completare l'elaborazione di vari processi in un unico bloccaggio e posizionamento, migliorando l'efficienza produttiva e risparmiando ore di manodopera.
Gli svantaggi della lavorazione CNC
1. A causa dell'utensile da taglio ad alta velocità, esiste un movimento relativo tra l'utensile e il pezzo in lavorazione, che genererà una grande forza di taglio; allo stesso tempo, verrà generata anche forza di taglio a causa dell'usura dell'utensile e degli errori di installazione. Questi fattori portano ad una ridotta durata dell’utensile e ad una maggiore potenza del mandrino della macchina utensile. Inoltre, è probabile che si verifichi la rottura dell'utensile durante la lavorazione ad alta velocità (ovvero, i trucioli lasciano l'utensile senza essere tagliati).
2. Quando appaiono delle bave sulla superficie lavorata, è difficile rimuoverle mediante la normale rotazione; ma è facile realizzare la funzione di sbavatura automatica utilizzando la programmazione CAM.
3. Poiché la programmazione CAM è un processo di produzione continuo che utilizza il controllo del programma per la circolazione automatica, la sua efficienza produttiva è molto inferiore a quella del funzionamento manuale (generalmente, l'efficienza del funzionamento manuale è circa 10 volte quella del manipolatore o della fresatrice).
Come monitorare e regolare durante la lavorazione CNC?
Quando si utilizza un software CAM, poiché l'operatore non ha familiarità con il programma, spesso è impossibile controllare bene il processo di lavorazione. Al fine di garantire i requisiti di tolleranza dimensionale delle parti, è necessario effettuare il monitoraggio e l'adeguamento necessari in base alle esigenze effettive.
Cosa devo preparare prima della programmazione CNC?
1. Prima di tutto devi avere familiarità con il linguaggio C. Perché molti software sono basati sul linguaggio C, come alcuni programmi per telefoni cellulari, giochi, ecc., e alcuni sistemi embedded, ecc.; in secondo luogo è necessario avere familiarità con l'ambiente di sviluppo MFC (Windows MFC). Questo può essere un po' difficile per i principianti, ma può comunque essere imparato se si studia intensamente; ancora una volta, è necessario comprendere alcune strutture dati e algoritmi di uso comune. L'ultimo è padroneggiare alcune conoscenze di base sull'elaborazione dei dati. Questa conoscenza dovrebbe essere accumulata e riassunta nello studio consueto.
Quali sono i tipi di software di supporto alla lavorazione CNC?
1.Software CAM.
CAM (Computer Aided Machining) si riferisce alla produzione assistita da computer, ovvero alla tecnologia informatica che utilizza mezzi digitali per progettare, analizzare, produrre e assemblare prodotti. È un metodo per digitalizzare vari elementi nel processo di lavorazione o nel programma di lavorazione delle parti ed esprimerli numericamente. Ha le caratteristiche di elevata velocità di calcolo, alta efficienza e facile automazione ed è uno dei modi principali per migliorare la produttività del lavoro. È il metodo di lavorazione CNC più utilizzato nell'industria manifatturiera, comprese tornitura, fresatura e rettifica.
software 2.CAE.
CAE (Computer Aided Excellence) è un esperimento scientifico assistito dal computer (CAT). È un termine generale per un sistema di modelli matematici e il relativo pacchetto software di strumenti finalizzato alla ricerca e allo sviluppo; il suo scopo è aiutare le persone a risolvere efficacemente vari problemi pratici o fornire una base per il processo decisionale; il suo contenuto coinvolge una varietà di discipline dai campi qualitativi a quelli quantitativi e la loro intersezione e penetrazione; il suo campo di applicazione è stato sviluppato dalla pura ricerca scientifica a tutti i ceti sociali per la costruzione economica nazionale e la costruzione della difesa nazionale.
3.Software CAPP
CAPP (Computer Aided Process Planning) è il termine generale per programmi e metodi informatici utilizzati per pianificare i sistemi ERP (Enterprise Resource Planning). Il personale comprende e utilizza pienamente le moderne tecnologie dell'informazione per impegnarsi in mezzi e sistemi di strumenti efficaci per varie gestioni aziendali.
4.Software PDM
PDM (Product Data Management) è una tecnologia utilizzata per gestire tutte le informazioni relative al prodotto (incluse informazioni sulle parti, configurazione, documenti, file CAD, strutture, informazioni sulle autorità, ecc.) e tutti i processi relativi al prodotto (incluse la definizione e la gestione dei processi) . Attraverso l'implementazione del PDM è possibile migliorare l'efficienza produttiva, a vantaggio della gestione dell'intero ciclo di vita del prodotto, rafforzare l'uso efficiente di documenti, disegni e dati e standardizzare il flusso di lavoro.
Ampie funzionalità offerte dalla tecnologia di lavorazione CNC
Nella lavorazione delle macchine utensili CNC, il sistema CNC fornisce molte funzioni per aiutare gli utenti nella produzione, tra cui la programmazione automatica, l'impostazione automatica degli utensili, la compensazione degli utensili, il controllo della velocità del mandrino e varie funzioni ausiliarie. Ad esempio: in termini di programmazione automatica, può completare la programmazione del collegamento di punti multicoordinati e la generazione del programma di interpolazione di traiettorie composte; in termini di funzioni ausiliarie, comprende vari strumenti di misura (come macchine di misura a tre coordinate), compensazione della lunghezza dell'utensile e compensazione della posizione, ecc.
