数ブラウズ：0 著者：サイトエディタ 公開された： 2021-09-27 起源：パワード
の応用 CNC精密加工技術 特に近年、伝統的な製造業に質的変化をもたらしています。マイクロエレクトロニクス技術とコンピュータ技術の発展は、数値制御技術に新たな活力をもたらしました。数値制御技術と数値制御装置は、各国の産業近代化の重要な基盤です。
CNC 工作機械は現代の製造の主流の機器です。CNC精密加工装置は、現代の工作機械の技術レベルと現代の機械製造の技術レベルを反映する重要なシンボルです。国民経済、国民生活、最先端の国防建設に関わる戦略物資である。したがって、世界のすべての先進国は、独自の CNC 技術と産業を発展させるために大規模な措置を講じてきました。
CNCとは英語でComputer Numberical Controlの略で、「コンピュータデータ制御」、あるいは単に「数値制御処理」を意味します。
CNC精密加工 は今日の機械製造における高度な加工技術であり、高効率、高精度、高い柔軟性を備えた自動化された加工方法です。加工するワークのNCプログラムを工作機械に入力し、そのデータを管理しながら工作機械が人の要望に合わせて自動的にワークを加工し、素晴らしい製品を生み出すことです。
CNC 精密機械加工技術は、金型などの複雑、精密、少量バッチ、変化しやすい加工の問題を効果的に解決し、現代の生産のニーズを完全に満たします。CNC精密機械加工技術の精力的な発展は、我が国が経済発展を加速し、独立したイノベーション能力を向上させるための重要な方法となっています。現在、我が国ではCNC工作機械の使用がますます一般的になりつつあり、CNC工作機械の機能を十分に発揮するにはCNC工作機械のプログラミングを習得することが重要です。
CNC工作機械は代表的なメカトロニクス製品です。マイクロエレクトロニクス、コンピューター技術、測定技術、センサー技術、自動制御技術、人工知能技術などの多くの先進技術を統合し、機械加工技術と密接に統合しています。機械製造技術と装置の世代。
CNC 工作機械は、工作機械、コンピュータ、モーター、抗力、モーション制御、検出テクノロジーを統合した自動化装置です。CNC工作機械の基本構成には、図に示すように、制御媒体、CNC装置、サーボシステム、フィードバック装置、工作機械本体が含まれます。
1. 対照培地
制御媒体は、CNC 加工に必要なすべての動作ツールのワークに対する位置情報を保存する媒体です。部品の加工プログラムを記録します。したがって、制御媒体とは、部品の加工情報を CNC 装置に送信する情報媒体を指します。
制御媒体にはさまざまな形式があり、数値制御装置の種類によって異なります。一般的に使用されるのは、パンチテープ、パンチカード、磁気テープ、磁気ディスクです。数値制御技術の発展に伴い、パンチテープやパンチカードは廃止される傾向にあり、CAD/CAMソフトウェアを使用してコンピュータにプログラムを作成し、コンピュータを介して数値制御システムと通信し、直接伝達する方法が採用されています。数値制御装置へのプログラムやデータの利用範囲はますます広がっています。
2.数値制御装置
数値制御装置は数値制御工作機械の心臓部であり、「セントラルシステム」と呼ばれます。最新の CNC 工作機械は、コンピュータ数値制御装置 CNC を使用します。数値制御装置は、入力装置、中央処理装置（ＣＰＵ）、出力装置を備える。数値制御装置は情報の入力、記憶、変換、補間を完結し、さまざまな制御機能を実現します。
3. サーボシステム
サーボシステムは、数値制御装置からの指令を受けて工作機械のアクチュエータを駆動して動作させる駆動部品です。主軸駆動ユニット、送り駆動ユニット、主軸モータ、送りモータ等を含む。
作業中、サーボ システムは CNC システムのコマンド情報を受け取り、コマンド情報の要件に従って位置および速度のフィードバック信号と比較し、工作機械の可動部品を駆動したり、部品の動作を実行したりします。図面の要件を満たす部品を加工します。
4. フィードバック装置
フィードバック装置は、測定要素と対応する回路で構成されます。その機能は、速度と変位を検出し、その情報をフィードバックして閉ループ制御を形成することです。フィードバック デバイスのない、精度要件が低い一部の CNC 工作機械は、オープン ループ システムと呼ばれます。
5. 工作機械本体
工作機械本体は CNC 工作機械の実体であり、実際の切削プロセスを完了する機械部品です。ベッド、ベース、作業台、サドル、スピンドルなどが含まれます。
CNC 精密加工技術も、通常の工作機械の加工プロセスとほぼ同じ、加工と切断の法則に従います。機械加工にコンピュータ制御技術を応用した自動加工であるため、加工効率が高く、精度が高いという特徴があります。加工技術には独自の特徴があり、プロセスはより複雑になり、作業ステップの配置はより詳細かつ徹底されます。
CNC 精密加工技術には、工具の選択、切削パラメータの決定、工具の移動プロセス ルートの設計が含まれます。CNC 加工技術は CNC プログラミングの基礎であり核心です。合理的な技術があってこそ、高効率で高品質なCNCプログラムを構築できます。CNC プログラムの品質を測定する基準は、最小の処理時間、最小の工具損失、および最良の結果です。
CNC 精密加工は、ワークピースの加工プロセス全体 (プロセスであっても) の一部です。他の前工程および後工程と連携して、機械または金型全体の組み立て要件を最終的に満たし、認定された部品を処理できるようにする必要があります。
CNC 加工プロセスは一般に、荒加工、中荒コーナークリア、中仕上げ、仕上げに分けられます。
数値制御プログラミングとは、部品の作図から数値制御処理プログラムの作成までを指します。その主なタスクは、加工パス内のカッター位置点 (略して CL 点) を計算することです。工具位置点は一般に工具軸と工具面の交点として取られ、多軸加工では工具軸ベクトルも与えられます。
CNC工作機械は、ワークパターンや加工工程の要件に応じて、移動量、速度、動作順序、主軸速度、主軸回転方向、工具ヘッドのクランプ、工具ヘッドの緩め、使用工具や各種工具の冷却などを制御します。動作するコンポーネント。所定の数値制御コード形式はプログラムリストとして作成され、工作機械の専用コンピュータに入力されます。
そして、数値制御装置は入力された指令に応じてコンパイル、演算、論理処理を行い、各種信号や指令を出力し、所定の変位や一連の動作に従って形状の異なる様々なワークを加工するために各部を制御します。したがって、プログラムのプログラミングはCNC工作機械の性能に大きな影響を与えます。
CNC工作機械は、さまざまな機能を表す命令コードをプログラムの形でCNC装置に入力し、CNC装置が演算処理を行ってパルス信号を送り出し、CNC機械の各可動部の動作を制御します。部品の切断プロセスを完了するためのツール。
現在、CNC プログラムには 2 つの標準があります。国際標準化機構の ISO と米国電子工業会の EIA です。私の国は ISO コードを採用しています。
技術の進歩により、3D CNC プログラミングでは通常、手動プログラミングが使用されることはほとんどなくなり、市販の CAD/CAM ソフトウェアが使用されます。
CAD/CAM は、コンピュータ支援プログラミング システムの中核です。主な機能としては、データの入出力、加工軌跡の計算・編集、プロセスパラメータの設定、加工シミュレーション、数値制御プログラムの後処理、データ管理などがあります。
現在、中国のユーザーの間で人気のある強力なCNCプログラミング機能を備えたソフトウェアには、Mastercam、UG、Cimatron、PowerMILL、CAXAなどが挙げられます。NCプログラミングの原理、グラフィックス処理方法、加工方法は各ソフトウェアで似ていますが、それぞれに独自の特徴があります。
1. 部品図を分析し、ワークの一般的な状況（幾何学的形状、ワーク材質、プロセス要件など）を理解します。
2. 部品の数値制御加工技術の決定（加工内容、加工ルート）
3. 必要な数値計算（基点とノード座標の計算）を実行します。
4. プログラムリストを作成します（工作機械が異なると、マニュアルに従ってください）
5. プログラム検証（工作機械にプログラムを入力し、グラフィックシミュレーションを行い、プログラムが正しいことを検証します）
6. ワークピースを加工します (適切なプロセス制御により時間を節約し、加工品質を向上させることができます)
7. ワークの合格と品質エラーの分析（ワークを検査し、次のワークに渡します。不合格の場合は、品質分析によりエラーの原因と修正方法を特定します）。
1. スピードアップ
自動車、国防、航空、航空宇宙などの産業の急速な発展や、アルミニウム合金などの新素材の応用に伴い、CNC工作機械の高速加工に対する要求はますます高まっています。
ａ．主軸速度：工作機械は電動スピンドル（スピンドルモーター内蔵）を採用しており、最大主軸速度は最大200,000r/minです。
b.送り速度：分解能0.01μmの場合、最大送り速度は240m/minに達し、複雑な精密加工が可能です。
c.動作速度: マイクロプロセッサの急速な発展により、高速かつ高精度の方向への数値制御システムの開発が保証されます。CPUの発展は32ビット、64ビットの数値制御システムに発展し、周波数は数百メガヘルツ以上、ギガヘルツ以上まで高くなっています。。計算速度の大幅な向上により、分解能0.1μm、0.01μmの場合、送り速度は最大24～240m/minが得られます。
d.工具交換速度：現在、海外先端マシニングセンタの工具交換時間は一般的に1秒程度、高いものでは0.5秒に達しています。ドイツのシロン社は、主軸を軸とし、円周上に工具を配置したバスケット型の工具マガジンを設計しました。ツール間の交換時間はわずか 0.9 秒です。
2.高精度
CNC 工作機械の精度要件は、静的な幾何学的精度に限定されなくなりました。工作機械の動作精度、熱変形、振動の監視と補正はますます注目を集めています。
ａ．CNCシステムの制御精度を向上：高速補間技術を採用し、小さなプログラムセグメントでの連続送りを実現し、CNC制御ユニットを洗練し、高分解能位置検出デバイスを採用して位置検出精度を向上させ、位置サーボシステムはフィードフォワードを採用しています。制御および非線形制御方法。
b.誤差補正技術の採用：バックラッシ補正、ネジピッチ誤差補正、工具誤差補正技術を採用し、装置の熱変形誤差と空間誤差を総合的に補正します。
c.グリッドデコーダを使用してマシニングセンタの動作軌跡を確認し、精度を向上させます。シミュレーションを通じて工作機械の加工精度を予測し、工作機械の位置決め精度と繰り返し位置決め精度を確保し、工作機械の性能を長期間安定させます。時間に余裕があり、さまざまな動作条件下で複数の操作を完了できます。加工タスクの種類と、部品の加工品質を確保します。
3. 複雑な機能
複合工作機械の意味は、原石から完成品までの複数の要素の加工を可能な限り工作機械上で実現または完成させることです。構造上の特徴により、プロセスコンパウンド型とプロセスコンパウンド型の2種類に分けられます。
マシニングセンタは旋削、フライス加工、穴あけ、歯切り、研削、レーザー熱処理などの様々な加工を行うことができ、複雑な部品の加工をすべて完了することができます。最新の機械加工要件の継続的な改善に伴い、多数の多軸リンケージ CNC 工作機械が大手企業にますます歓迎されています。
4. インテリジェントな制御
人工知能技術の発展に伴い、製造の柔軟性と製造自動化の開発ニーズを満たすために、CNC 工作機械の知能の程度は常に向上しています。それは次のような側面で具体化されます。
ａ．処理のための適応制御技術。
b.インテリジェントな最適化と処理パラメータの選択。
c.インテリジェントな障害自己診断および自己修復テクノロジー。
d.インテリジェントな障害再生および障害シミュレーション技術。
e.インテリジェントACサーボドライブ装置;
f.インテリジェント 4M 数値制御システム: 製造プロセスでは、測定、モデリング、処理、機械操作の 4 つの側面 (つまり 4M) が 1 つのシステムに統合されます。
5. オープンシステム
ａ．将来のテクノロジーへのオープン: ソフトウェアとハードウェアのインターフェイスは広く認められている標準プロトコルに従っているため、新世代の汎用ソフトウェアとハードウェアを採用、吸収し、互換性を保つことができます。
b.ユーザーの特別な要件にオープン: 製品を更新し、機能を拡張し、特別なアプリケーション要件を満たすためにハードウェアとソフトウェア製品のさまざまな組み合わせを提供します。
c.数値制御標準の確立: 標準化されたプログラミング言語は、ユーザーにとって使いやすいだけでなく、作業効率に直接関係する労働力の削減にも役立ちます。
6. 並列駆動
多座標CNC加工、組立、測定の複数の機能を実現でき、複雑な特殊部品の加工にもより適切に対応できます。並列工作機械は「CNC 技術の発明以来、工作機械業界における最も有意義な進歩」であり、「新しい 21 世紀」とみなされています。CNC 加工装置の世代」。
7. エクストリーム（大型化・小型化）
防衛、航空、航空宇宙産業の発展や、エネルギーなどの基礎産業の大規模設備には、大型で高性能の CNC 工作機械のサポートが必要です。超精密加工技術やマイクロ・ナノ技術は21世紀の戦略技術であり、超小型サイズやマイクロ・ナノ加工精度に適応した新たな製造プロセスや装置の開発が必要です。
8. 情報連携のネットワーク化
ネットワークリソースの共有を実現するだけでなく、CNC工作機械の遠隔監視、制御、遠隔診断、メンテナンスも実現します。
9. グリーンプロセッシング
近年、ドライ切削やセミドライ切削を実現するため、クーラントレスまたはクーラント使用量を削減した省エネ・環境に優しい工作機械が続々と登場しています。グリーンマニュファクチャリングの一般的な傾向により、省エネで環境に優しいさまざまな工作機械の開発が加速しています。
10. マルチメディア技術の応用
マルチメディア技術は、コンピュータ、オーディオビジュアル、通信技術を統合し、コンピュータがサウンド、テキスト、画像、ビデオ情報を総合的に処理する能力を備えています。情報処理を統合・インテリジェント化することができ、リアルタイム監視システムや生産現場の設備故障診断、生産プロセスパラメータ監視などに応用できるため、大きな応用価値を持っています。
結論は
現在、CNC工作機械の発展は日々変化しています。高速、高精度、複合、インテリジェント、オープン、並列駆動、ネットワーク、エクストリーム、グリーンが CNC 工作機械開発のトレンドと方向性となっています。 私たちのチームに連絡してください.
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