Nombre Parcourir:1 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2021-09-27 origine:Propulsé
L'application de Technologie d'usinage de précision CNC a entraîné un changement qualitatif dans l'industrie manufacturière traditionnelle, surtout ces dernières années.Le développement de la technologie microélectronique et de la technologie informatique a apporté une nouvelle vitalité à la technologie de la commande numérique.La technologie de commande numérique et les équipements de commande numérique sont des fondements importants de la modernisation industrielle dans divers pays.
Les machines-outils CNC sont l'équipement principal de la fabrication moderne.L'équipement de traitement de précision CNC est un symbole important qui reflète le niveau technologique des machines-outils modernes et le niveau technologique de la fabrication de machines modernes.C'est un matériau stratégique lié à l'économie nationale, aux moyens de subsistance du peuple et à la construction de pointe de la défense nationale.Par conséquent, tous les pays industrialisés du monde ont pris des mesures importantes pour développer leur propre technologie CNC et leurs propres industries.
CNC est l'abréviation de Computer Numberical Control en anglais, signifiant 'computer data control', ou simplement 'numerical control processing'
Usinage de précision CNC est une technologie de traitement avancée dans la fabrication de machines d'aujourd'hui, et c'est une méthode de traitement automatisée avec un rendement élevé, une haute précision et une grande flexibilité.Il s'agit d'entrer le programme CN de la pièce à traiter dans la machine-outil, et la machine-outil traite automatiquement la pièce selon les souhaits des personnes sous le contrôle de ces données pour produire de merveilleux produits.
La technologie d'usinage de précision CNC peut résoudre efficacement les problèmes de traitement complexes, précis, petits lots et variables tels que les moules, et répondre pleinement aux besoins de la production moderne.Le développement vigoureux de la technologie d'usinage de précision CNC est devenu un moyen important pour mon pays d'accélérer le développement économique et d'améliorer les capacités d'innovation indépendantes.À l'heure actuelle, l'utilisation de machines-outils à commande numérique dans notre pays devient de plus en plus courante et la maîtrise de la programmation de machines-outils à commande numérique est un moyen important de tirer pleinement parti de ses fonctions.
Les machines-outils à commande numérique sont des produits typiques de la mécatronique.Il intègre de nombreuses technologies de pointe telles que la microélectronique, la technologie informatique, la technologie de mesure, la technologie des capteurs, la technologie de contrôle automatique et la technologie de l'intelligence artificielle, et est étroitement intégrée à la technologie de traitement mécanique.Une génération de technologies et d'équipements de fabrication de machines.
Les machines-outils à commande numérique sont des équipements automatisés qui intègrent des machines-outils, des ordinateurs, des moteurs et des technologies de traînée, de contrôle de mouvement et de détection.La composition de base des machines-outils CNC comprend le support de commande, le dispositif CNC, le système d'asservissement, le dispositif de rétroaction et le corps de la machine-outil, comme indiqué sur la figure
1. Milieu de contrôle
Le support de commande est le support qui stocke les informations de position de tous les outils d'action requis par l'usinage CNC par rapport à la pièce.Il enregistre le programme d'usinage de la pièce.Par conséquent, le support de contrôle fait référence au support d'informations qui transmet les informations d'usinage de la pièce au dispositif CNC.
Il existe de nombreuses formes de supports de commande, qui varient selon les types d'appareils à commande numérique.Les bandes perforées, les cartes perforées, les bandes magnétiques et les disques magnétiques sont couramment utilisés.Avec le développement de la technologie de contrôle numérique, les bandes perforées et les cartes perforées ont tendance à être éliminées, et l'utilisation de logiciels CAD/CAM pour programmer dans l'ordinateur, puis via l'ordinateur pour communiquer avec le système de contrôle numérique, la méthode de transmission directe le programme et les données de l'appareil à commande numérique sont de plus en plus utilisés.
2. Dispositif de commande numérique
Le dispositif à commande numérique est le cœur de la machine-outil à commande numérique, et on l'appelle le 'système central'.Les machines-outils CNC modernes utilisent un dispositif de commande numérique par ordinateur CNC.Le dispositif de commande numérique comprend un dispositif d'entrée, une unité centrale de traitement (CPU) et un dispositif de sortie.Le dispositif de commande numérique peut compléter l'entrée d'informations, le stockage, la conversion, l'interpolation et réaliser diverses fonctions de commande.
3. Système d'asservissement
Le système d'asservissement est un composant d'entraînement qui reçoit des instructions du dispositif de commande numérique et entraîne les actionneurs de la machine-outil à se déplacer.Y compris l'unité d'entraînement de broche, l'unité d'entraînement d'alimentation, le moteur de broche et le moteur d'alimentation, etc.
Lors du travail, le système d'asservissement accepte les informations de commande du système CNC et les compare aux signaux de retour de position et de vitesse en fonction des exigences des informations de commande, entraîne les pièces mobiles de la machine-outil ou exécute les actions des pièces, et traite les pièces qui répondent aux exigences des dessins.
4. Dispositif de rétroaction
Le dispositif de rétroaction est composé d'éléments de mesure et de circuits correspondants.Sa fonction est de détecter la vitesse et le déplacement, et de renvoyer les informations pour former un contrôle en boucle fermée.Certaines machines-outils à commande numérique avec de faibles exigences de précision sans dispositifs de rétroaction sont appelées systèmes en boucle ouverte.
5. Corps de la machine-outil
Le corps principal de la machine-outil est l'entité de la machine-outil à commande numérique et constitue la partie mécanique qui complète le processus de coupe proprement dit.Il comprend le lit, la base, la table de travail, la selle, la broche, etc.
La technologie d'usinage de précision CNC obéit également aux lois de l'usinage et de la coupe, qui sont à peu près les mêmes que le processus d'usinage des machines-outils ordinaires.Parce qu'il s'agit d'un traitement automatisé qui applique la technologie de contrôle informatique au traitement mécanique, il présente les caractéristiques d'une efficacité de traitement élevée et d'une haute précision.La technologie de traitement a ses propres caractéristiques uniques, le processus est plus compliqué et la disposition des étapes de travail est plus détaillée et approfondie.
La technologie d'usinage de précision CNC comprend la sélection des outils, la détermination des paramètres de coupe et la conception des itinéraires de processus de déplacement des outils.La technologie d'usinage CNC est la base et le cœur de la programmation CNC.Ce n'est qu'avec une technologie raisonnable que nous pouvons compiler des programmes CNC à haut rendement et de haute qualité.Les critères de mesure de la qualité d'un programme CNC sont : le plus petit temps de traitement, la plus petite perte d'outil et les meilleurs résultats.
L'usinage de précision CNC fait partie du processus d'usinage global de la pièce, voire d'un processus.Il doit coopérer avec d'autres processus avant et arrière pour finalement répondre aux exigences d'assemblage de l'ensemble de la machine ou du moule, afin que les pièces qualifiées puissent être traitées.
Le processus d'usinage CNC est généralement divisé en usinage grossier, dégagement d'angle moyen et grossier, semi-finition et finition.
La programmation de la commande numérique est l'ensemble du processus, du dessin de la pièce à l'obtention du programme de traitement de la commande numérique.Sa tâche principale est de calculer le point d'emplacement de la fraise (point CL en abrégé) dans la passe d'usinage.Le point de position de l'outil est généralement considéré comme l'intersection de l'axe de l'outil et de la surface de l'outil, et le vecteur de l'axe de l'outil est également donné dans l'usinage multi-axes.
Selon les exigences du modèle de pièce et du processus de traitement, la machine-outil CNC gère la quantité de mouvement, la vitesse et la séquence d'actions, la vitesse de la broche, le sens de rotation de la broche, le serrage de la tête d'outil, le desserrage de la tête d'outil et le refroidissement des outils utilisés et divers composants à faire fonctionner.La forme de code de commande numérique prescrite est compilée dans une liste de programmes et entrée dans l'ordinateur spécial de la machine-outil.
Ensuite, le système de commande numérique effectue la compilation, le calcul et le traitement logique selon les instructions d'entrée, et produit divers signaux et instructions, et contrôle chaque pièce pour traiter diverses pièces de différentes formes selon le déplacement prescrit et les actions séquentielles.Par conséquent, la programmation du programme a une grande influence sur l'efficacité des machines-outils à commande numérique.
La machine-outil CNC doit entrer les codes d'instruction représentant diverses fonctions dans le dispositif CNC sous la forme d'un programme, et le dispositif CNC effectue un traitement arithmétique, puis envoie des signaux d'impulsion pour contrôler le fonctionnement des différentes pièces mobiles de la machine CNC. outil pour compléter le processus de coupe des pièces.
À l'heure actuelle, il existe deux normes pour les programmes CNC : ISO de l'Organisation internationale de normalisation et EIA de l'American Electronics Industry Association.mon pays adopte le code ISO.
Avec l'avancement de la technologie, la programmation CNC 3D utilise généralement rarement la programmation manuelle, mais utilise un logiciel commercial de CAO/FAO.
La CAO/FAO est au cœur d'un système de programmation assistée par ordinateur.Ses fonctions principales incluent l'entrée/sortie de données, le calcul et l'édition des trajectoires de traitement, le paramétrage des paramètres de processus, la simulation de traitement, le post-traitement des programmes de commande numérique et la gestion des données.
À l'heure actuelle, le logiciel avec une puissante fonction de programmation CNC qui est populaire parmi les utilisateurs en Chine comprend Mastercam, UG, Cimatron, PowerMILL, CAXA, etc. Les principes de la programmation NC, les méthodes de traitement graphique et les méthodes de traitement sont similaires pour chaque logiciel, mais chacun a ses propres caractéristiques.
1. Analysez le dessin de la pièce et comprenez la situation générale de la pièce (forme géométrique, matériau de la pièce, exigences du processus, etc.)
2. Déterminer la technologie de traitement à commande numérique de la pièce (contenu du traitement, voie de traitement)
3. Effectuer les calculs numériques nécessaires (calcul des coordonnées du point de base et du nœud)
4. Écrivez la liste des programmes (différentes machines-outils seront différentes, suivez le manuel)
5. Vérification du programme (saisir le programme dans la machine-outil et effectuer une simulation graphique pour vérifier que la programmation est correcte)
6. Traiter la pièce (un bon contrôle du processus peut faire gagner du temps et améliorer la qualité du traitement)
7. Acceptation de la pièce et analyse des erreurs de qualité (inspectez la pièce et passez-la à la suivante. En cas d'échec, recherchez la cause de l'erreur et la méthode corrective par le biais d'une analyse de la qualité).
1. Accélérez
Avec le développement rapide d'industries telles que l'automobile, la défense nationale, l'aviation et l'aérospatiale, ainsi que l'application de nouveaux matériaux tels que les alliages d'aluminium, les exigences en matière d'usinage à grande vitesse des machines-outils à commande numérique deviennent de plus en plus élevées.
un.Vitesse de broche : la machine-outil adopte une broche électrique (moteur de broche intégré) et la vitesse de broche maximale est de 200 000 r/min ;
b.Vitesse d'alimentation : lorsque la résolution est de 0,01 µm, la vitesse d'alimentation maximale atteint 240 m/min et un usinage de précision complexe peut être obtenu ;
c.Vitesse de fonctionnement : Le développement rapide des microprocesseurs offre une garantie pour le développement des systèmes de commande numérique dans le sens de la grande vitesse et de la haute précision.Le développement des processeurs s'est développé vers des systèmes de contrôle numérique 32 bits et 64 bits, et la fréquence a été augmentée à plusieurs centaines de mégahertz et au-dessus de gigahertz..En raison de la vitesse de calcul grandement améliorée, une vitesse d'avance allant jusqu'à 24～240 m/min peut être obtenue lorsque la résolution est de 0,1 µm et 0,01 µm ;
d.Vitesse de changement d'outil : à l'heure actuelle, le temps de changement d'outil des centres d'usinage avancés étrangers est généralement d'environ 1 s, et le maximum a atteint 0,5 s.La société allemande Chiron a conçu le magasin d'outils dans un style panier, avec la broche comme axe et les outils disposés sur la circonférence.Le temps de changement d'outil à outil n'est que de 0,9 s.
2. Haute précision
Les exigences de précision des machines-outils à commande numérique ne se limitent plus à la précision géométrique statique.La précision du mouvement, la déformation thermique, la surveillance et la compensation des vibrations des machines-outils font l'objet de plus en plus d'attention.
un.Améliorer la précision de contrôle du système CNC : adopter la technologie d'interpolation à grande vitesse, réaliser une alimentation continue avec de petits segments de programme, affiner l'unité de commande CNC et adopter un dispositif de détection de position haute résolution pour améliorer la précision de détection de position, et le système d'asservissement de position adopte l'avance Méthodes de contrôle et de contrôle non linéaire ;
b.Adoptez la technologie de compensation d'erreur: adoptez la compensation de jeu, la compensation d'erreur de pas de vis et la technologie de compensation d'erreur d'outil pour compenser complètement l'erreur de déformation thermique et l'erreur d'espace de l'équipement.
c.Utilisez un décodeur de grille pour vérifier et améliorer la précision de la trajectoire de mouvement du centre d'usinage : prédire la précision d'usinage de la machine-outil par simulation pour garantir la précision de positionnement et répéter la précision de positionnement de la machine-outil, afin que ses performances soient stables pendant une longue période. temps, et il peut effectuer plusieurs opérations dans différentes conditions de fonctionnement.Type de tâches de traitement, et pour assurer la qualité de traitement des pièces.
3. Fonctions complexes
La signification de la machine-outil composée est de réaliser ou compléter autant que possible le traitement de plusieurs éléments depuis le brut jusqu'au produit fini sur une machine-outil.Selon ses caractéristiques structurelles, il peut être divisé en deux types : le type de composé de processus et le type de composé de processus.
Le centre d'usinage peut réaliser divers processus tels que le tournage, le fraisage, le perçage, le taillage d'engrenages, la rectification, le traitement thermique au laser, etc., et peut effectuer tous les traitements de pièces complexes.Avec l'amélioration continue des exigences d'usinage modernes, un grand nombre de machines-outils CNC à liaison multi-axes sont de plus en plus bien accueillies par les grandes entreprises.
4. Contrôle intelligent
Avec le développement de la technologie de l'intelligence artificielle, afin de répondre aux besoins de développement de la flexibilité de fabrication et de l'automatisation de la fabrication, le degré d'intelligence des machines-outils à commande numérique s'améliore constamment.Il se concrétise dans les aspects suivants :
un.Technologie de contrôle adaptatif pour le traitement ;
b.Optimisation et sélection intelligentes des paramètres de traitement ;
c.Technologie intelligente d'auto-diagnostic et d'auto-réparation des pannes ;
d.Lecture intelligente des défauts et technologie de simulation des défauts ;
e.Dispositif d'entraînement servo AC intelligent ;
F.Système de contrôle numérique intelligent 4M : Dans le processus de fabrication, les quatre aspects de la mesure, de la modélisation, du traitement et du fonctionnement de la machine (c'est-à-dire 4M) sont intégrés dans un seul système.
5. Système ouvert
un.Ouvert à la technologie future : étant donné que les interfaces logicielles et matérielles suivent le protocole standard reconnu, elles peuvent adopter, absorber et être compatibles avec une nouvelle génération de logiciels et de matériel à usage général.
b.Ouvert aux exigences particulières des utilisateurs : mettre à jour les produits, étendre les fonctions et fournir diverses combinaisons de produits matériels et logiciels pour répondre aux exigences particulières des applications ;
c.L'établissement de normes de commande numérique : les langages de programmation normalisés sont non seulement pratiques à utiliser pour les utilisateurs, mais réduisent également la consommation de main-d'œuvre directement liée à l'efficacité de fonctionnement.
6. Entraînement parallèle
Il peut réaliser de multiples fonctions d'usinage, d'assemblage et de mesure CNC multicoordonnées, et peut mieux répondre au traitement de pièces spéciales complexes.Les machines-outils parallèles sont considérées comme 'le progrès le plus significatif dans l'industrie des machines-outils depuis l'invention de la technologie CNC' et le 'nouveau 21e siècle'.Une génération d'équipements d'usinage CNC'.
7. Extrême (grand et miniaturisé)
Le développement des industries de la défense, de l'aéronautique et de l'aérospatiale et l'équipement à grande échelle des industries de base comme l'énergie nécessitent le soutien de machines-outils à commande numérique de grande taille et performantes.La technologie de traitement d'ultra-précision et la technologie micro-nano sont des technologies stratégiques au 21e siècle, et il est nécessaire de développer de nouveaux procédés et équipements de fabrication capables de s'adapter à la taille micro-mini et à la précision de traitement micro-nano.
8. Mise en réseau de l'interaction de l'information
Il peut non seulement réaliser le partage des ressources réseau, mais également réaliser la surveillance, le contrôle, le diagnostic et la maintenance à distance des machines-outils CNC.
9. Traitement vert
Depuis quelques années, des machines-outils qui n'utilisent pas ou utilisent moins de liquide de refroidissement pour réaliser des coupes à sec et des machines-outils à coupe semi-sèche économes en énergie et respectueuses de l'environnement continuent d'apparaître.La tendance générale de la fabrication verte a accéléré le développement de diverses machines-outils économes en énergie et respectueuses de l'environnement.
10. Application de la technologie multimédia
La technologie multimédia intègre les technologies informatiques, audiovisuelles et de communication, de sorte que l'ordinateur a la capacité de traiter de manière complète les informations sonores, textuelles, images et vidéo.Le traitement de l'information peut être intégré et intelligent, et il peut être appliqué au système de surveillance en temps réel et au diagnostic des défauts de l'équipement du site de production, à la surveillance des paramètres du processus de production, etc., il a donc une grande valeur d'application.
en conclusion
À l'heure actuelle, le développement des machines-outils à commande numérique évolue de jour en jour.Les entraînements à grande vitesse, de haute précision, composites, intelligents, ouverts, parallèles, réseau, extrêmes et écologiques sont devenus la tendance et la direction du développement des machines-outils à commande numérique. Contactez notre équipe.
Vidéo d'usinage de précision CNC