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Was ist CNC-Bearbeitung und wie funktioniert die CNC-Bearbeitung?
CNC-Bearbeitung, auch numerische Steuerungsbearbeitung genannt, bezieht sich auf die Bearbeitung, die mit numerischen Steuerungsbearbeitungswerkzeugen durchgeführt wird. Da die CNC-Bearbeitung nach der Programmierung vom Computer gesteuert wird, bietet die CNC-Bearbeitung die Vorteile einer stabilen Bearbeitungsqualität, einer hohen Bearbeitungsgenauigkeit, einer hohen Wiederholgenauigkeit, einer komplexen Oberflächenbearbeitung und einer hohen Bearbeitungseffizienz. Im tatsächlichen Verarbeitungsprozess haben menschliche Faktoren und Betriebserfahrung großen Einfluss auf die endgültige Verarbeitungsqualität.
Geschichte der CNC-Bearbeitung
Die CNC-Bearbeitungstechnologie entstand aus den Bedürfnissen der Luftfahrtindustrie. Es wurde Ende der 1940er Jahre von einem amerikanischen Hubschrauberunternehmen vorgeschlagen.
Als ursprüngliche Idee für CNC-Werkzeugmaschinen entwickelte das Massachusetts Institute of Technology 1952 die zweiachsige CNC-Fräsmaschine.
Bereits seit Mitte der 1950er-Jahre werden derartige CNC-Fräsmaschinen zur Bearbeitung von Flugzeugteilen eingesetzt. In den 1960er Jahren wurden die Prototypen- und Programmierarbeiten für die CNC-Bearbeitung immer ausgereifter und perfekter.
1. Wie teilt man den CNC-Bearbeitungsprozess auf?
Die Aufteilung von CNC-Bearbeitungsprozessen kann grundsätzlich auf folgende Weise erfolgen:
A. Die Methode der Werkzeugkonzentration und -sequenzierung besteht darin, den Prozess nach dem verwendeten Werkzeug aufzuteilen und alle Teile, die am Teil fertiggestellt werden können, mit derselben Werkzeug-CNC zu bearbeiten. In anderen Teilen können sie mit dem zweiten und dritten Messer fertig werden. Dadurch kann die Anzahl der Werkzeugwechsel reduziert, die Nebenzeit verkürzt und unnötige Positionierungsfehler reduziert werden.
B. Sortiermethode für die Bearbeitung von Teilen Bei Teilen mit viel CNC-Bearbeitungsinhalt kann der Bearbeitungsteil entsprechend seinen strukturellen Merkmalen wie Innenform, Form, gekrümmter Oberfläche oder Ebene in mehrere Teile unterteilt werden. Im Allgemeinen werden zuerst die Ebene und die Positionierungsfläche bearbeitet, und dann werden die Löcher bearbeitet; Zuerst werden die einfachen geometrischen Formen und dann die komplexen geometrischen Formen verarbeitet. Zuerst werden die Teile mit geringerer Präzision bearbeitet, dann werden die Teile mit höheren Präzisionsanforderungen bearbeitet.
C. Sequenzmethode der groben und fertigen CNC-Bearbeitung Bei Teilen, die bei der CNC-Bearbeitung zu Verformungen neigen, ist es notwendig, die Form aufgrund der möglichen Verformung nach der groben Bearbeitung zu korrigieren. getrennt. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es bei der Aufteilung des Prozesses notwendig ist, die Struktur und Herstellbarkeit der Teile, die Funktion der Werkzeugmaschine, den Inhalt der CNC-Bearbeitung der Teile, die Anzahl der Installationen und die Produktionsorganisation der Teile flexibel zu erfassen Einheit. Darüber hinaus wird empfohlen, das Prinzip der Prozesskonzentration oder das Prinzip der Prozessdispersion zu übernehmen, die entsprechend der tatsächlichen Situation bestimmt werden sollten, aber angemessen sein müssen.
2. Welche Grundsätze sollten bei der Anordnung der CNC-Bearbeitungssequenz befolgt werden?
Die Anordnung der Bearbeitungsreihenfolge sollte entsprechend der Struktur des Teils und dem Zustand des Rohlings sowie der Notwendigkeit der Positionierung und Spannung berücksichtigt werden. Entscheidend ist, dass die Steifigkeit des Werkstücks nicht beeinträchtigt wird. Generell sollte der Ablauf nach folgenden Grundsätzen erfolgen:
A. Die CNC-Bearbeitung des vorherigen Prozesses kann die Positionierung und Spannung des nächsten Prozesses nicht beeinflussen, und auch der Bearbeitungsprozess allgemeiner Werkzeugmaschinen, die in der Mitte eingestreut sind, sollte umfassend berücksichtigt werden.
B. Führen Sie zunächst den Prozess der inneren Form und des inneren Hohlraums durch und führen Sie dann den Prozess der Formbearbeitung durch.
C. Es ist besser, die gleiche Positionierungs- und Spannmethode oder den gleichen Werkzeug-CNC-Bearbeitungsprozess zu verwenden, um die Anzahl der wiederholten Positionierungen, die Anzahl der Werkzeugwechsel und die Anzahl der Bewegungen der Druckplatte zu reduzieren.
D. Bei mehreren Prozessen in derselben Anlage sollte der Prozess mit weniger schwerwiegenden Schäden am Werkstück zuerst angeordnet werden.
3. Auf welche Aspekte sollte bei der Festlegung der Werkstückspannmethode geachtet werden?
Bei der Festlegung des Positionierungsbezugspunkts und Spannschemas sind folgende drei Punkte zu beachten:
A. Streben Sie danach, die Maßstäbe für Design, Prozess und Programmierberechnung zu vereinheitlichen.
B. Minimieren Sie die Anzahl der Spannzeiten und versuchen Sie, nach einer Positionierung alle von der CNC zu bearbeitenden Flächen zu erreichen.
C. Vermeiden Sie die Verwendung des maschinenbesetzten manuellen Einstellschemas.
D. Die Vorrichtung sollte geöffnet sein und ihr Positionierungs- und Klemmmechanismus darf die Werkzeugbewegung bei der CNC-Bearbeitung nicht beeinflussen (z. B. durch Kollision). In einer solchen Situation kann es mit einem Schraubstock oder durch Anbringen von Schrauben an der Bodenplatte festgeklemmt werden.
Wie kann die Angemessenheit des Werkzeugeinstellpunkts bestimmt werden? Welche Beziehung besteht zwischen dem Werkstückkoordinatensystem und dem Programmierkoordinatensystem?
1. Der Werkzeugeinstellpunkt kann auf dem zu bearbeitenden Teil festgelegt werden. Beachten Sie jedoch, dass der Werkzeugeinstellpunkt die Referenzposition oder das fertig bearbeitete Teil sein muss. Manchmal wird der Werkzeugeinstellpunkt nach dem ersten Prozess von der CNC zerstört, was zum zweiten führt. Es gibt keine Möglichkeit, die Werkzeugeinstellpunkte im ersten Prozess und später zu finden. Achten Sie daher beim Einstellen des Werkzeugs im ersten Prozess auf die Einstellung Richten Sie eine relative Werkzeugeinstellposition an einer Stelle ein, die in einer relativ festen Größenbeziehung zur Positionierungsreferenz steht, sodass die relative Positionsbeziehung zwischen ihnen ermittelt werden kann. Finden Sie den ursprünglichen Werkzeugeinstellpunkt. Diese relative Werkzeugeinstellposition wird normalerweise auf dem Werkzeugmaschinentisch oder der Vorrichtung eingestellt. Die Auswahlgrundsätze lauten wie folgt:
a) Die Ausrichtung ist leicht zu finden.
b) Einfache Programmierung.
c) Der Werkzeugeinstellungsfehler ist gering.
d) Es ist bequem und kann während der Verarbeitung überprüft werden.
2. Die Ursprungsposition des Werkstückkoordinatensystems wird vom Bediener festgelegt. Sie wird durch die Werkzeugeinstellung nach dem Spannen des Werkstücks bestimmt. Es spiegelt die Abstandspositionsbeziehung zwischen dem Werkstück und dem Nullpunkt der Werkzeugmaschine wider. Sobald das Werkstückkoordinatensystem festgelegt ist, ändert es sich im Allgemeinen nicht. Das Werkstückkoordinatensystem und das Programmierkoordinatensystem müssen vereinheitlicht werden, d. h. das Werkstückkoordinatensystem und das Programmierkoordinatensystem stimmen während der Bearbeitung überein.
5. Wie wählt man den Schnittweg?
Der Werkzeugweg bezieht sich auf die Bewegungsbahn und -richtung des Werkzeugs relativ zum Werkstück während der NC-Bearbeitung. Die sinnvolle Wahl der Bearbeitungsroute ist sehr wichtig, da sie eng mit der CNC-Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenqualität der Teile zusammenhängt. Bei der Festlegung der Schnittroute werden vor allem folgende Punkte berücksichtigt:
A. Gewährleisten Sie die Anforderungen an die Verarbeitungsgenauigkeit der Teile.
B. Es ist praktisch für numerische Berechnungen und reduziert den Programmieraufwand.
C. Suchen Sie den kürzesten CNC-Bearbeitungsweg, verkürzen Sie die Leerzeit des Werkzeugs, um die Effizienz der CNC-Bearbeitung zu verbessern.
D. Minimieren Sie die Anzahl der Programmsegmente.
e. Um die Rauheitsanforderungen der Werkstückkonturoberfläche nach der CNC-Bearbeitung sicherzustellen, sollte die Endkontur im letzten Durchgang kontinuierlich bearbeitet werden.
F. Der Weg des Ein- und Ausschneidens (Ein- und Ausschneiden) des Werkzeugs sollte ebenfalls sorgfältig überlegt werden, um Werkzeugspuren zu minimieren, die durch das Anhalten des Werkzeugs an der Kontur entstehen (plötzliche Änderung der Schnittkraft führt zu elastischer Verformung) und um ein vertikales Herunterfallen auf das Werkzeug zu vermeiden Konturoberfläche. Das Messer zerkratzt das Werkstück.
6. Wie erfolgt die Überwachung und Anpassung während der CNC-Bearbeitung?
Nachdem das Werkstück ausgerichtet und das Programm-Debugging abgeschlossen ist, kann es in die automatische Verarbeitungsphase eintreten. Bei der automatischen Bearbeitung sollte der Bediener den Schneidprozess überwachen, um Probleme mit der Werkstückqualität und andere Unfälle durch abnormales Schneiden zu vermeiden. Bei der Überwachung des Schneidprozesses werden hauptsächlich die folgenden Aspekte berücksichtigt:
A. Überwachung des Bearbeitungsprozesses Der Hauptaspekt bei der Schruppbearbeitung ist die schnelle Entfernung von überschüssigem Aufmaß auf der Werkstückoberfläche. Während der automatischen Bearbeitung der Werkzeugmaschine schneidet das Werkzeug entsprechend der eingestellten Schnittmenge automatisch entsprechend der vorgegebenen Schnittbahn. Zu diesem Zeitpunkt sollte der Bediener darauf achten, die Änderung der Schnittlast im Prozess der automatischen Bearbeitung anhand der Schnittlasttabelle zu beobachten und die Schnittmenge entsprechend der Lagerkraft des Werkzeugs anzupassen, um die Effizienz der Werkzeugmaschine zu maximieren.
B. Überwachung des Schneidgeräuschs während des Schneidvorgangs. Wenn beim automatischen Schneidvorgang mit dem Schneiden begonnen wird, ist das Geräusch des das Werkstück schneidenden Werkzeugs im Allgemeinen stabil, kontinuierlich und lebhaft, und die Bewegung der Werkzeugmaschine ist zu diesem Zeitpunkt stabil. Mit fortschreitendem Schneidvorgang, wenn sich am Werkstück harte Stellen bilden, das Werkzeug verschleißt oder das Werkzeug eingespannt ist, wird der Schneidvorgang instabil. Die instabile Leistung besteht darin, dass sich das Schneidgeräusch ändert und das Werkzeug und das Werkstück miteinander kollidieren. Wenn Sie ein Geräusch hören, vibriert die Werkzeugmaschine. Zu diesem Zeitpunkt sollten die Schnittmenge und die Schnittbedingungen rechtzeitig angepasst werden. Wenn der Einstelleffekt nicht offensichtlich ist, sollte die Werkzeugmaschine aufgehängt werden, um den Zustand des Werkzeugs und des Werkstücks zu überprüfen.
C. Überwachung des Endbearbeitungsprozesses Die Endbearbeitung dient hauptsächlich dazu, die Bearbeitungsgröße und Oberflächenqualität des Werkstücks sicherzustellen, die Schnittgeschwindigkeit ist hoch und die Vorschubgeschwindigkeit ist groß. Zu diesem Zeitpunkt sollte auf den Einfluss der Aufbauschneide auf die Bearbeitungsoberfläche geachtet werden. Bei der Hohlraumbearbeitung sollte auch auf Überschneiden und Werkzeugfreiraum an den Ecken geachtet werden. Um die oben genannten Probleme zu lösen, muss man darauf achten, die Sprühposition der Schneidflüssigkeit so anzupassen, dass sich die bearbeitete Oberfläche immer in einem kühlenden Zustand befindet; Die andere besteht darin, auf die Qualität der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks zu achten und Qualitätsänderungen durch Anpassen der Schnittmenge so weit wie möglich zu vermeiden. Wenn die Anpassung immer noch keine offensichtliche Wirkung zeigt, stoppen Sie die Maschine und prüfen Sie, ob das ursprüngliche Programm sinnvoll ist. Bei der Prüfung der Aufhängung oder Abschaltung sollte besonders auf die Position des Werkzeugs geachtet werden. Wenn das Werkzeug während des Schneidvorgangs stoppt, entstehen durch den plötzlichen Spindelstopp Werkzeugspuren auf der Oberfläche des Werkstücks. Im Allgemeinen sollte ein Stopp in Betracht gezogen werden, wenn das Werkzeug den Schneidzustand verlässt.
D. Werkzeugüberwachung Die Qualität des Werkzeugs bestimmt maßgeblich die Bearbeitungsqualität des Werkstücks. Im Prozess der automatischen Bearbeitung und des Schneidens ist es notwendig, den normalen Verschleißstatus und den anormalen Schadensstatus des Werkzeugs durch Schallüberwachung, Schnittzeitkontrolle, Pauseninspektion während des Schneidens und Analyse der Werkstückoberfläche zu beurteilen. Gemäß den Bearbeitungsanforderungen sollten die Werkzeuge rechtzeitig bearbeitet werden, um Qualitätsprobleme bei der Bearbeitung zu vermeiden, die durch eine nicht rechtzeitige Bearbeitung der Werkzeuge verursacht werden.
7.Wie wählt man das Verarbeitungswerkzeug sinnvoll aus?
Wie viele Faktoren spielen bei der Schnittmenge eine Rolle? Aus wie vielen Materialien gibt es Messer? Wie ermittelt man Drehzahl, Schnittgeschwindigkeit und Schnittbreite des Werkzeugs?
A. Zum Planfräsen sollten nicht nachschleifende Hartmetall-Schaftfräser oder Schaftfräser verwendet werden. Versuchen Sie beim allgemeinen Fräsen, den zweiten Durchgang für die Bearbeitung zu verwenden. Am besten verwenden Sie den Schaftfräser zum Schruppfräsen im ersten Durchgang und bewegen sich kontinuierlich über die Oberfläche des Werkstücks. Es wird empfohlen, dass die Breite jedes Durchgangs 60–75 % des Werkzeugdurchmessers beträgt.
B. Schaftfräser und Schaftfräser mit Hartmetalleinsätzen werden hauptsächlich zur Bearbeitung von Vorsprüngen, Nuten und Kastenmaulflächen eingesetzt.
C. Zur Bearbeitung gekrümmter Flächen und abgeschrägter Konturen werden häufig Kugelmesser und Rundmesser (auch Rundmesser genannt) eingesetzt. Der Kugelfräser wird hauptsächlich zum Vorschlichten und Schlichten verwendet. Zum Schruppen werden meist Rundmesser mit Hartmetalleinsätzen eingesetzt.
8. Welche Funktion hat das Verarbeitungsvorgehensblatt?
Was sollte im Verarbeitungsvorgehensblatt enthalten sein?
A. Das Bearbeitungsprogrammblatt ist einer der Inhalte des CNC-Bearbeitungsprozessdesigns. Es ist auch ein Verfahren, das der Bediener befolgen und ausführen muss. Es handelt sich um eine spezifische Beschreibung des Verarbeitungsprogramms. Das vom Programm ausgewählte Tool sollte auf die Probleme usw. achten.
B. In der Liste der Bearbeitungsprogramme sollte Folgendes enthalten sein: Zeichnungs- und Programmierdateiname, Werkstückname, Spannskizze, Programmname, in jedem Programm verwendetes Werkzeug, maximale Schnitttiefe, Bearbeitungsart (z. B. Schruppen oder Schlichten), theoretische Bearbeitungszeit usw .
9. Welche Vorbereitungen sollten vor der NC-Programmierung getroffen werden?
Nachdem Sie die Verarbeitungstechnologie festgelegt haben, müssen Sie vor dem Programmieren Folgendes wissen:
A. Methode zum Spannen des Werkstücks;
B. Die Größe des Werkstückrohlings – um den Bearbeitungsbereich zu bestimmen oder ob eine Mehrfachaufspannung erforderlich ist;
C. Das Material des Werkstücks – um auszuwählen, welches Werkzeug zur Bearbeitung verwendet werden soll;
D. Welche Werkzeuge sind auf Lager? Vermeiden Sie es, das Programm zu ändern, da während der Verarbeitung kein solches Tool vorhanden ist. Wenn Sie dieses Tool verwenden müssen, können Sie es im Voraus vorbereiten.
10. Nach welchen Grundsätzen erfolgt die Einstellung der Sicherheitshöhe in der Programmierung?
Das Prinzip der Festlegung der sicheren Höhe: im Allgemeinen höher als die höchste Oberfläche der Insel. Oder stellen Sie den Programmiernullpunkt auf die höchste Fläche, wodurch auch die Gefahr einer Messerkollision weitestgehend vermieden werden kann.
11. Warum müssen wir den Werkzeugweg nach der Bearbeitung nachbearbeiten?
Da verschiedene Werkzeugmaschinen unterschiedliche Adresscodes und NC-Programmformate erkennen können, ist es notwendig, das richtige Nachbearbeitungsformat für die verwendete Werkzeugmaschine auszuwählen, um sicherzustellen, dass das kompilierte Programm ausgeführt werden kann.
12. Was ist DNC-Kommunikation?
Die Methode der Programmübertragung kann in CNC und unterteilt werden DNC. CNC bedeutet, dass das Programm über Medien (z. B. Diskette, Bandleser, Kommunikationsleitung usw.) in den Speicher der Werkzeugmaschine übertragen wird. Da die Kapazität des Speichers durch die Größe begrenzt ist, kann die DNC-Methode zur Verarbeitung großer Programme verwendet werden. Da die Werkzeugmaschine das Programm während der DNC-Bearbeitung (also während des Vorschubs) direkt vom Steuerrechner liest, wird es durch die Kapazität des Speichers nicht beeinflusst. Begrenzt durch die Größe.
A. Die Schnittmenge besteht aus drei Hauptelementen: Schnitttiefe, Spindelgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit. Das allgemeine Prinzip bei der Auswahl der Schnittmenge lautet: weniger Schnitt, schneller Vorschub (d. h. kleine Schnitttiefe, schnelle Vorschubgeschwindigkeit).
B. Je nach Materialklassifizierung werden die Messer im Allgemeinen in gewöhnliche harte weiße Stahlmesser (das Material ist Schnellarbeitsstahl), beschichtete Messer (z. B. Titanbeschichtung usw.) und legierte Messer (z. B. Wolframstahl, Bornitrid) unterteilt Messer usw.).
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