NC

(Numerische Steuerung, digitale Steuerung, genannt numerical control) bezieht sich auf die Verwendung von diskreten digitalen Informationen zur Steuerung des Betriebs von Maschinen und anderen Geräten, die nur programmiert werden, durch den Betreiber.

CNC

CNC-Technik-Anwendung

Die Entwicklung der CNC-Technik ist ganz rapid, die erheblich verbessert die Produktivität von Schimmel Verarbeitung. Unter Ihnen, die CPU mit schneller Geschwindigkeit ist der Kern der Entwicklung CNC Technologie . Die Verbesserung der CPU ist nicht nur die Verbesserung der Bedienung Geschwindigkeit, sondern die Geschwindigkeit selbst gehört auch die Verbesserung der CNC-Technik in andere Aspekte. Wegen der großen Veränderungen in der CNC-Technik in den letzten Jahren, es lohnt sich eine überprüfung der aktuellen Anwendung der CNC-Technik in der Form die verarbeitende Industrie.

Satzverarbeitungszeit und anderen, die Durch die Zunahme der CPU-Geschwindigkeit und der CNC Hersteller der Anwendung high-speed CPUs zu hoch integrierten CNC-Systeme, die Leistung der CNC wurde deutlich verbessert werden. Schneller und empfindlicher Systeme erreichen mehr als nur höhere Programm Verarbeitungsgeschwindigkeit. In der Tat, ein system, das Teil Bearbeitungsprogramme auf eine ziemlich hohe Geschwindigkeit kann auch Verhalten wie eine low-speed die Verarbeitung des Systems während der Bedienung, da selbst eine voll funktionsfähige CNC-system hat einige potenzielle Probleme, die zu Einschränkungen Der Flaschenhals Verarbeitungsgeschwindigkeit.

Derzeit werden die meisten Schimmel-Fabriken realisieren das high-speed-Bearbeitung erfordert mehr als eine kurze Bearbeitungszeit. In vielen Möglichkeiten, diese situation ist sehr ähnlich wie ein Auto fahren. Wird das Schnellste Auto gewinnen die Rennen? Auch ein Zuschauer, der beobachtet, wie die Auto-Rennen gelegentlich weiß, dass in neben der Geschwindigkeit gibt es viele Faktoren, die Einfluss auf den Ausgang des Rennens.

Erstens, die Fahrer wissen das track ist wichtig: er muss wissen, wo es die scharfen Kurven, so dass er verlangsamen entsprechend und übergeben Sie die Kurve sicher und effizient. In der Prozess der Verarbeitung von Formen mit hoher Vorschubgeschwindigkeit, die verarbeitet werden Flugbahn-monitoring-Technologie in der CNC-erhalten die Informationen von sharp Kurven im Voraus. Diese Funktion spielt die gleiche Rolle.

Ebenso die Treiber, ist die Empfindlichkeit der andere Treiber Handlungen und Unsicherheiten ist ähnlich wie die Anzahl der servo Rückkopplungen in die CNC. Servo-feedback in der CNC umfasst im wesentlichen Stellungsrückmeldung, speed-feedback und aktuellen feedback.

Wenn ein Fahrer fahren rund um die Strecke, die Konsistenz der Bewegung, ob er Bremsen und beschleunigen geschickt, hat einen sehr wichtigen Einfluss auf die Fahrleistung auf der Stelle. Ebenso die glockenförmige Beschleunigung/Verzögerung und verarbeitet werden das monitoring der Spur Funktionen des CNC-Systems mit langsamen Beschleunigung/Verzögerung statt abrupte Geschwindigkeitsänderungen, um eine reibungslose Beschleunigung der Maschine.

Darüber hinaus gibt es andere Gemeinsamkeiten zwischen dem Auto und dem CNC-system. Die macht der Renn-Motor ist ähnlich Antrieb und motor der CNC. Das Gewicht der Rennwagen verglichen werden können mit dem Gewicht der bewegten Komponenten in der Werkzeugmaschine. Die Steifigkeit und Kraft des Rennwagens sind ähnlich wie die Festigkeit und Steifigkeit der Werkzeugmaschine. Die CNC-Fähigkeit zu korrigieren bestimmte Pfad Fehler ist sehr ähnlich des Fahrers Fähigkeit zu Steuern, das Auto in der Spur.

Eine andere situation, die ähnlich ist zu der aktuelle CNC ist, dass diese Autos, die sind nicht die schnellsten, erfordern oft technisch versierte Fahrer. In der Vergangenheit, nur high-end-CNC-Maschinen sorgen könnte, hoch Bearbeitung Genauigkeit beim schneiden mit hoher Geschwindigkeit. Heutzutage werden die Funktionen der middle-und low-end-CNC-sind auch wahrscheinlich, um die Arbeit zu vollenden zufriedenstellend. Obwohl high-end-CNC hat die beste Leistung, die derzeit es besteht auch die Möglichkeit, dass die low-end-CNC hat die gleichen Verarbeitung Eigenschaften wie die high-end-CNC-ähnliche Produkte. In der Vergangenheit, der limitierende Faktor ist die maximale Vorschubgeschwindigkeit für den Formenbau Verarbeitung CNC, und heute ist es in der mechanischen Struktur der Werkzeugmaschine. In dem Fall, wo die Maschine ist bereits an der Leistungsgrenze, CNC-besser nicht verbessern Sie die performance.

Intrinsische Merkmale des CNC-Systems

Im folgenden werden einige grundlegende CNC Merkmale in der aktuellen Form Verarbeitung:

1. Non-uniform rational B-spline (NURBS) interpolation von gekrümmten Oberflächen

Diese Technik verwendet die interpolation entlang der Kurve statt der Verwendung einer Reihe von kurzen geraden Linien passt die Kurve. Die Anwendung dieser Technologien sind durchaus üblich. Viele CAM-software derzeit verwendet in der Form der Industrie, bietet sich die Möglichkeit zum generieren von Teileprogrammen in NURBS-interpolation-format. Zur gleichen Zeit, die leistungsfähige CNC bietet auch fünf-Achsen-interpolation und damit verbundene Funktionen. Diese Eigenschaften verbessern die die Qualität der Oberflächenveredelung, verbessern die Glätte der Betrieb des Motors, erhöhen Sie die Schnittgeschwindigkeit, und stellen Sie die Teil-processing-Programm kleiner.

2. Kleiner Kommando-Einheit

Die meisten CNC-Systeme übertragen Bewegungs-und Positionierung der Maschine Befehle Werkzeug-Spindel-Einheiten von nicht weniger als 1 Mikron. Nachdem Sie die volle Nutzung der CPU-Leistung zu verbessern Vorteil ist, dass das Mindest-Kommando-Einheit von einigen CNC-Systeme können auch erreichen 1 nanometer (0,000001 mm). Nach der Kommando-Einheit reduziert sich um 1000-Fach höhere Bearbeitung Genauigkeit erhalten werden kann und der motor kann mehr reibungslos laufen. Die reibungslosen Betrieb des Motors ermöglicht, einige Werkzeugmaschinen zu laufen, bei einer höheren Beschleunigung ohne Erhöhung der vibration des Bettes.

3. Bell-Kurven-Beschleunigung/Verzögerung

Auch als S-Kurve Beschleunigung/Verzögerung, oder crawl control. Im Vergleich mit der linearen Beschleunigung mit dieser Methode kann die Maschine tool erhalten Sie eine bessere Beschleunigung-Effekt. Im Vergleich mit anderen beschleunigungsmöglichkeiten, es enthält auch die straight-line-Methode und die exponentielle Methode, und die bell-shaped curve-Methode erhalten kann kleinere die Positionierung Fehler.

4. Track verarbeitet werden

Diese Technik wurde Häufig verwendet, und diese Technologie hat viele performance-Unterschiede, also, dass die mode in low-end-Kontrolle-Systeme können unterschieden werden, die in high-end-Steuerung Systeme. Im Allgemeinen CNC ist eine Vorverarbeitung des Programms durch überwachung der die Bearbeitung von Flugbahn, um sicherzustellen, dass es erhalten ausgezeichneten Beschleunigung/Verzögerung-Steuerelement. Nach der Leistung der unterschiedlichen Steuerungen, die Anzahl der Programm-Blöcke erforderlich für die überwachung der Bearbeitung Pfad variiert von zwei bis Hunderten, die vor allem abhängig von der Mindest-Bearbeitung Zeit der Teil-Programm und die Zeitkonstante der Beschleunigung/Verzögerung. Allgemein gesprochen, um die Anforderungen an die Verarbeitung, mindestens fünfzehn to-be-processed-track-monitoring-Programm-Blöcke sind erforderlich.

5. Digital servo control

Die Entwicklung der digital-servo-system so schnell, dass die meisten Werkzeugmaschinen-Hersteller wählen Sie dieses system als Maschine tool-servo-Steuerung. Nach der Verwendung dieses Systems, CNC Steuerung servo system in einem mehr rechtzeitig und der CNC-Steuerung der Werkzeugmaschine auch wird präziser.

Die Rolle der digital-servo-system ist als folgt:

1) Die sampling-Geschwindigkeit der aktuellen Schleife wird erhöht werden, zuzüglich der Verbesserung der aktuellen loop-Kontrolle, und damit reduziert die Erwärmung des Motors. Auf diese Weise kann nicht nur das Leben der motor erweitert werden, aber auch die Wärme übertragen wird, um die Kugelumlaufspindel werden kann reduziert, damit die Verbesserung der Genauigkeit der Schraube. Darüber hinaus Beschleunigung der Probenahme kann die Geschwindigkeit erhöht sich auch der gain der Geschwindigkeit Schleife, die alle auf die Verbesserung der Gesamtleistung der Maschine.

2) Weil viele neue CNC-Systeme verwenden high-speed - Sequenzen verbinden Sie die servo-Schleife, die CNC kann erhalten mehr arbeiten Informationen zu motor und Antrieb-Gerät kann über die Kommunikationsverbindung. Diese kann zur Verbesserung der Wartung die Leistung der Werkzeugmaschine.

3) Kontinuierliche Rückmeldung der position ermöglicht hohe Präzision in der Bearbeitung mit high-speed-feed. Die Beschleunigung von CNC Betrieb Geschwindigkeit ist die position feedback rate zu einem Engpass die Beschränkung der Geschwindigkeit der Maschine. In der traditionellen feedback-Verfahren, wie die sampling-Geschwindigkeit des externen encoders von CNC-und elektronische Geräte änderungen, die feedback-Geschwindigkeit ist begrenzt durch die Art der signal. Über die serielle feedback, dieses problem wird wohl behoben werden. Auch wenn die machine tool läuft mit einer sehr hohen Geschwindigkeit, die Sie erzielen kann, präzises feedback Genauigkeit.

6. Linear motor

In den letzten Jahren die Arbeits-Leistung und die Popularität von linear-Motoren wurden deutlich verbessert, so dass viele Bearbeitungszentren angenommen haben, dieses Gerät. Datum, Fanuc hat installiert mindestens 1.000 Linearmotoren. Einige fortschrittliche Technologien von GE Fanuc machen linear-motor auf der Werkbank haben eine maximale Ausgangsleistung Kraft 15.500 N und ein maximale Beschleunigung von 30g. Die Anwendung anderer moderner Technologien hat reduziert die Größe der Maschine, reduziert sich das Gewicht, und wesentlich verbessert die Effizienz bei der Kühlung. Alle diese technologischen Fortschritte haben gemacht linear Motoren stärker, wenn im Vergleich zu rotierenden Motoren: höhere Beschleunigung/Verzögerung Preise; eine genauere Positionierung zu Steuern, höhere Steifigkeit; höhere Zuverlässigkeit, interne dynamische Steuerung zu bewegen.

Eine zusätzliche, externe Funktionen: öffnen, CNC system

Werkzeugmaschinen mit offenen CNC-Systeme sind sehr schnell entwickeln. Derzeit werden die übertragungsgeschwindigkeiten der vorhandenen Kommunikationssysteme sind relativ hoch, so dass verschiedene Arten von offenen CNC Strukturen erscheinen. Die meisten offenen Systeme kombinieren die Offenheit eines standard-PCs mit die Funktionen von einem traditionellen CNC. Der größte Vorteil von diesem ist, dass selbst wenn die hardware der Maschine ist veraltet, die offene CNC-immer noch erlaubt sein Leistung zu ändern, mit der vorhandenen Technologie und von der Verarbeitung Anforderungen. Mit Hilfe von anderer software, andere Funktionen können Hinzugefügt werden, um das öffnen CNC. Diese Eigenschaften können in engem Zusammenhang mit mold-Verarbeitung, oder nur wenig zu tun mit der Form der Verarbeitung. In der Regel, die offene CNC-system verwendet in der Form shop verfügt über die folgenden Häufig verwendeten Funktion Optionen:

Low-cost-Netzwerk-Kommunikation;

Ethernet

Adaptive control-Funktion;

Schnittstelle für den Anschluss von barcode-Leser, tool serial number reader und/oder Paletten-Seriennummer-system;

Die Funktion speichern und Bearbeiten von großen Anzahl der Teile-Programme;

Sammlung von stored program control Informationen;

Datei-Verarbeitung-Funktion;

CAD/CAM-Technologie-integration und Werkstatt Planung;

Universal-Betrieb-Schnittstelle.

Dieser Letzte Punkt ist extrem wichtig. Aufgrund der steigenden Nachfrage für CNC-Bearbeitung mit einfachen Werkzeugen. In diesem Konzept, das wichtigste ist, dass die verschiedenen CNC-Maschinen haben den gleichen Benutzer - Schnittstelle. Im Allgemeinen werden die Betreiber von verschiedenen Werkzeugmaschinen müssen trainiert werden getrennt, weil verschiedene Arten von Werkzeugmaschinen und Werkzeugmaschinen produziert durch die verschiedenen Hersteller verwenden unterschiedliche CNC-Schnittstellen. Die offene CNC-system erstellt eine Chance für die gesamte workshop zur Nutzung der gleichen CNC-Steuerung - Schnittstelle.

Nun, auch wenn der Besitzer der Maschine hat nicht verstehen der Sprache C, kann er seine eigene Schnittstelle für CNC-Betrieb. Außerdem wird die Steuerung der open-system ermöglicht es, verschiedene Maschine die Betriebsarten eingestellt werden, je nach individuellen Bedürfnissen. Auf diese Weise, Bediener, Programmierer und Betreuer können nach Ihren eigenen Anforderungen. Wenn in Gebrauch, nur die spezifischen Informationen, die Sie benötigen, wird auf die Bildschirm. Mit dieser Methode können unnötige Seite anzuzeigen und Hilfe vereinfachen CNC-Betrieb.

Fünf-Achs-Bearbeitung

In den Prozess der Fertigung von komplexen Formen, der Einsatz von fünf-Achs-Bearbeitung hat sich mehr und mehr umfangreiche. Der Einsatz von fünf-Achs-Bearbeitung können reduzieren die Anzahl der Werkzeuge oder/und Werkzeugmaschinen benötigt werden, um einen Teil. Die Anzahl der Geräte für die Bearbeitung erforderlichen Prozess minimiert werden, bei gleichzeitiger Reduzierung der insgesamt Bearbeitung Zeit. Die Funktion von CNC-immer stärker und stärker, die CNC ermöglicht den Herstellern mehr fünf-Achs-Funktionen.

Was früher nur in high-end CNC-Systeme im mid-range-Produkte. Für die Hersteller, die sich nie fünf-Achs-Bearbeitung-Technologie, die die Anwendung dieser Funktionen macht fünf-Achs-Bearbeitung zu erleichtern. Mit der aktuellen CNC-Technik für fünf-Achs - Bearbeitung der fünf-Achs-Bearbeitung bietet folgende Vorteile:

Reduzieren Sie die Notwendigkeit für spezielle tools;

Warten, bis das tool offset festgelegt werden, nach Abschluss der Teil Programm;

Unterstützung bei der Entwicklung von universal-Programmen, so, dass die post-processed Programme austauschbar verschiedene Werkzeugmaschinen;

Verbessern Sie die Qualität der Verarbeitung;

Es kann verwendet werden, für Werkzeugmaschinen mit unterschiedliche Strukturen, so gibt es keine Notwendigkeit, um anzugeben, in das Programm, ob die Spindel oder das Werkstück dreht sich um den Mittelpunkt. Weil dieses werden gelöst durch CNC-Parameter.

Wir können das am Beispiel von sphärischen Fräsen fräserkorrektur zu erklären, warum die fünf Achsen sind besonders geeignet für mold-Verarbeitung. Um genau zu kompensieren den Versatz der sphärischen Fräser, wenn die Teile und Werkzeuge, drehen sich um die zentrale Achse, die CNC muss in der Lage sein zum dynamischen anpassen der Werkzeug-Korrektur in den drei Richtungen der X -, Y -, und Z, Um die Kontinuität des cutting-Kontakt das tool ist förderlich für die Verbesserung der Qualität der Verarbeitung.

Darüber hinaus wird der Einsatz von fünf-Achs-CNC ist auch manifestiert sich in: Funktionen in Verbindung mit dem drehen des Werkzeugs um die Spindel herum, Merkmale im Zusammenhang mit drehen das Teil um die Spindel herum, und Funktionen, damit der Bediener Sie manuell ändern Sie das Werkzeug Vektor.

Wenn die Mittelachse des Werkzeugs verwendet wird, als die Achse der rotation, die ursprüngliche Werkzeug-Länge offset in Z-Richtung wird unterteilt in Komponenten in der X -, Y-und Z-Richtung. Darüber hinaus ursprüngliche Werkzeug-Durchmesser-offsets in X-und Y-Achse Richtungen sind auch geteilt in X -, Y-und Z-Achsen-Komponenten. Da in Schneide-engineering, das tool kann machen Sie einen Vorschub entlang der Richtung der Drehachse, alle diese offsets werden müssen, werden dynamisch aktualisiert, um für die ständig wechselnden tool Orientierung.

Ein weiteres Merkmal der CNC-genannt "tool center-point-Programmierung" ermöglicht es Programmierern definieren Sie den Pfad und den center Punkt Geschwindigkeit des Tools. Die CNC verwendet, rotative und lineare Achsen-Befehle, um sicherzustellen, dass das Werkzeug bewegt sich nach dem Programm. Diese Eigenschaft macht das center Punkt, der das tool nicht mehr ändern mit dem Wechsel des Werkzeugs, die auch bedeutet, dass in der fünf-Achs-Bearbeitung, Werkzeug-Versatz direkt eingeben wie die drei-Achs-Bearbeitung, und es kann auch erklärt werden durch die post-Programm wieder. Ändern in der Werkzeug-Länge. Diese Erkenntnis von der Bewegung Merkmale die Drehwelle durch Drehung der Spindel vereinfacht die Nachbearbeitung der tool-Programmierung.

Mit der gleichen Funktion, kann das Werkstück gedreht werden, um die zentrale Achse, und der Werkzeug-Maschine kann auch erhalten, rotary Bewegung. Die neu entwickelte CNC-dynamisch eingestellt werden können die festen offset und drehen der Koordinatenachsen entsprechend der Bewegung des Teils. Das CNC-system spielt auch eine wichtige Rolle, wenn der Bediener Handbuch Methoden zu erreichen der slow feed der Werkzeugmaschine. Die neu entwickelte CNC-system ermöglicht auch die Achse Vorschub langsam in die Richtung der Werkzeug-Vektor, und ermöglicht die Richtung der Werkzeug-Tipp-Vektor verändert werden, ohne ändern der position der tool-Tipp (siehe die Abbildung oben).

Diese Eigenschaften ermöglichen dem Bediener leicht verwenden Sie die 3+2-Programmierung-Methode, die derzeit weit verbreitet in der Form, Branche bei mit fünf-Achs-Bearbeitung-tools. Doch mit der allmählichen Entwicklung der neue fünf-Achs-Bearbeitung die Funktion und die Akzeptanz dieser Funktion, die true fünf-Achs-Form-Bearbeitung Maschine kann mehr Häufig.