Konzept
NC (Numerische Steuerung)
NC ist eine Technologie, die digitale Signale zur automatischen Steuerung von Objekten (wie etwa der Bewegung einer Werkzeugmaschine und ihres Arbeitsprozesses) verwendet. Diese Technologie wird als numerische Steuerung bezeichnet.
NC-Technologie
Unter NC-Technik versteht man die automatische Steuerungstechnik, bei der mit Hilfe von Zahlen, Buchstaben und Symbolen ein bestimmter Arbeitsablauf programmiert wird.
NC-System
NC-System bezieht sich auf das organische integrierte System von Software- und Hardwaremodulen, die die Funktionen der NC-Technologie realisieren. Es ist Träger der NC-Technologie.
CNC-System (Computer Numerical Control System)
Unter CNC-System (Computer Numerical Control) versteht man das numerische Steuerungssystem mit dem Computer als Kern.
Unter einer CNC-Maschine versteht man eine Werkzeugmaschine, die zur Steuerung des Bearbeitungsprozesses die Technologie der computergestützten numerischen Steuerung nutzt, oder eine Werkzeugmaschine, die mit einem computergestützten numerischen Steuerungssystem ausgestattet ist.
NC-Definition
Numerische Steuerung ist die vollständige Bezeichnung für NC für Werkzeugmaschinen. Numerische Steuerung (NC) ermöglicht einem Bediener die Kommunikation mit Werkzeugmaschinen über Zahlen und Symbole.
CNC-Definition
CNC ist die Kurzform von Computer Numerical Control, einer automatischen Technologie zur Steuerung von Werkzeugmaschinen, um die automatische Bearbeitung mit CAD/CAM-Software in modernen Fertigungsprozessen durchzuführen. Neue Werkzeugmaschinen mit CNC haben es der Industrie ermöglicht, Teile mit einer Genauigkeit herzustellen, die noch vor wenigen Jahren undenkbar gewesen wäre. Dasselbe Teil kann beliebig oft mit derselben Genauigkeit reproduziert werden, wenn das Programm richtig vorbereitet und der Computer richtig programmiert wurde. Die G-Code-Befehle, die die Werkzeugmaschine steuern, werden automatisch mit hoher Geschwindigkeit, Genauigkeit, Effizienz und Wiederholbarkeit ausgeführt.
CNC-Bearbeitung ist ein computergestützter Fertigungsprozess. Die Maschine ist an einen Computer angeschlossen, der ihr die Bewegungsrichtung vorgibt. Zunächst erstellt der Bediener den Werkzeugweg. Mithilfe eines Softwareprogramms zeichnet er die Formen und erstellt den Werkzeugweg, dem die Maschine folgen soll.
Der immer stärkere Einsatz in der Industrie hat einen Bedarf an Personal geschaffen, das sich mit den Programmen auskennt und diese vorbereiten kann, die die Werkzeugmaschinen steuern, um Teile in der erforderlichen Form und Genauigkeit herzustellen. Vor diesem Hintergrund haben die Autoren dieses Lehrbuch verfasst, um das Geheimnis der CNC-Technik zu lüften – sie in eine logische Reihenfolge zu bringen und in einer einfachen Sprache auszudrücken, die jeder verstehen kann. Die Vorbereitung eines Programms wird in einem logischen Schritt-für-Schritt-Verfahren erklärt, wobei praktische Beispiele den Benutzer anleiten.
Komponente
Die CNC-Technik besteht aus 3 Teilen: Grundrahmen, Anlage und Peripherietechnik.
Der Rahmenbausatz besteht im Wesentlichen aus Grundteilen wie Bett, Säule, Führungsschiene, Arbeitstisch und weiteren tragenden Teilen wie Werkzeughalter und Werkzeugmagazin.
Das numerische Steuerungssystem besteht aus Eingabe-/Ausgabegeräten, einem computergestützten numerischen Steuerungsgerät, einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS), einem Spindelservoantriebsgerät, einem Vorschubservoantriebsgerät und einem Messgerät. Unter ihnen ist das Gerät der Kern des numerischen Steuerungssystems.
Zur Peripherietechnik zählen vor allem die Werkzeugtechnik (Werkzeugsystem), die Programmiertechnik und die Steuerungstechnik.
Glossar
CNC: Computergestützte numerische Steuerung.
G-Code: Eine universelle numerische Steuerungssprache (NC) für Werkzeugmaschinen, die Achsenpunkte angibt, zu denen sich die Maschine bewegt.
CAD: Computergestütztes Design.
CAM: Computergestützte Fertigung.
Gitter: Die Mindestbewegung oder der Vorschub der Spindel. Die Spindel bewegt sich automatisch zur nächsten Rasterposition, wenn die Schaltfläche im Dauer- oder Schrittmodus umgeschaltet wird.
PLT (HPGL): Standardsprache zum Drucken vektorbasierter Strichzeichnungen, unterstützt von CAD-Dateien.
Werkzeugweg: Benutzerdefinierter, codierter Weg, dem der Fräser folgt, um das Werkstück zu bearbeiten. Ein „Taschen“-Werkzeugweg schneidet die Oberfläche des Werkstücks; ein „Profil“- oder „Kontur“-Werkzeugweg schneidet vollständig durch, um die Werkstückform abzutrennen.
Schritt runter: Abstand in der Z-Achse, um den das Schneidwerkzeug in das Material eintaucht.
Schritt über: Maximaler Abstand in der X- oder Y-Achse, bei dem das Schneidwerkzeug in das ungeschnittene Material eingreift.
Schrittmotor: Ein Gleichstrommotor, der sich in diskreten Schritten bewegt, indem er Signale oder „Impulse“ in einer bestimmten Reihenfolge empfängt, was zu einer sehr präzisen Positionierung und Geschwindigkeitssteuerung führt.
Spulengeschwindigkeit: Rotationsgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs (U/min).
Konventioneller Schnitt: Der Fräser dreht sich gegen die Vorschubrichtung. Führt zu minimalem Rattern, kann aber bei bestimmten Holzarten zu Ausrissen führen.
Subtraktive Methode: Der Bohrer entfernt Material, um Formen zu erstellen. (Gegenteil der additiven Methode.)
Vorschubgeschwindigkeit: Geschwindigkeit, mit der sich das Schneidwerkzeug durch das Werkstück bewegt.
Ausgangsposition (Maschinennullpunkt): Von der Maschine festgelegter Nullpunkt, der durch physische Endschalter bestimmt wird. (Er identifiziert nicht den tatsächlichen Arbeitsnullpunkt bei der Bearbeitung eines Werkstücks.)
Steigschnitt: Der Fräser dreht sich in Vorschubrichtung. Gleichlaufschneiden verhindert Ausrisse, kann aber bei einem gerade genuteten Fräser zu Rattermarken führen; ein spiralgenuteter Fräser reduziert das Rattern.
Arbeitsursprung (Arbeitsnullpunkt): Der vom Benutzer festgelegte Nullpunkt für das Werkstück, von dem aus der Kopf alle Schnitte ausführt. Die X-, Y- und Z-Achsen werden auf Null gesetzt.
LCD: Flüssigkristallanzeige (auf dem Controller verwendet).
U Scheibe: Externes Datenspeichergerät, das in eine USB-Schnittstelle eingesteckt wird.
Eigenschaften
Hohe Genauigkeit
CNC-Maschinen sind hochintegrierte mechatronische Produkte, die aus Präzisionsmaschinen und automatischen Steuerungssystemen bestehen. Sie verfügen über eine hohe Positioniergenauigkeit und Wiederholgenauigkeit. Das Übertragungssystem und die Struktur sind hochsteif und stabil, um Fehler zu reduzieren. Daher weisen computergesteuerte CNC-Maschinen eine höhere Bearbeitungsgenauigkeit auf, insbesondere die Konsistenz der Teileherstellung in derselben Charge, und die Produktqualität ist stabil, die Erfolgsquote ist hoch, was mit gewöhnlichen Werkzeugmaschinen nicht vergleichbar ist.
High Efficiency
CNC-Maschinen können eine größere Menge an Schnitten verwenden, was effektiv Bearbeitungszeit spart. Sie verfügen außerdem über automatische Geschwindigkeitsänderung, automatischen Werkzeugwechsel und andere automatische Betriebsfunktionen, die die Nebenzeit erheblich verkürzen. Sobald ein stabiler Verarbeitungsprozess gebildet ist, müssen keine Inspektionen und Messungen zwischen den Prozessen durchgeführt werden. Daher ist die Produktivität der computergestützten numerischen Steuerung 3-4-mal höher als die von gewöhnlichen Werkzeugmaschinen oder sogar noch höher.
Hohe Anpassungsfähigkeit
CNC-Maschinen führen die automatische Bearbeitung gemäß dem Programm der bearbeiteten Teile durch. Wenn sich das Bearbeitungsobjekt ändert, ist es nicht erforderlich, spezielle Prozessgeräte wie Master und Vorlagen zu verwenden, solange das Programm geändert wird. Dies ist hilfreich, um den Produktionsvorbereitungszyklus zu verkürzen und den Produktaustausch zu fördern.
Hohe Bearbeitbarkeit
Einige mechanische Teile, die aus komplexen Kurven und gekrümmten Oberflächen bestehen, sind mit herkömmlichen Techniken und manuellen Vorgängen schwierig oder sogar unmöglich zu bearbeiten. Sie können mit CNC-Maschinen mithilfe einer mehrkoordinatengesteuerten Achsenverbindung problemlos hergestellt werden.
Hoher wirtschaftlicher Wert
CNC-Bearbeitungszentren verwenden meist eine Prozesskonzentration, und eine Maschine ist für mehrere Zwecke geeignet. Bei einer Aufspannung können die meisten Teile bearbeitet werden. Sie können mehrere gewöhnliche Werkzeugmaschinen ersetzen. Dies kann nicht nur Aufspannfehler reduzieren, zusätzliche Zeit zwischen Transport, Messung und Aufspannung zwischen Prozessen sparen, sondern auch die Anzahl der Werkzeugmaschinen reduzieren, Platz sparen und höhere wirtschaftliche Vorteile bringen.
Pros & Cons
Vorteile
Sicherheit
Der Bediener der CNC-Maschine ist durch eine spezielle Schutzkonstruktion sicher von allen scharfen Teilen getrennt. Er kann durch das Glas zwar weiterhin sehen, was an der Maschine passiert, muss sich aber nicht in die Nähe von Fräse oder Spindel begeben. Auch das Kühlmittel muss der Bediener nicht berühren. Manche Flüssigkeiten können je nach Material für die menschliche Haut schädlich sein.
Sparen Sie Arbeitskosten
Heutzutage erfordern herkömmliche Werkzeugmaschinen ständige Aufmerksamkeit. Das bedeutet, dass jeder Arbeiter nur an einer Maschine arbeiten kann. Mit dem Beginn des CNC-Zeitalters änderte sich das dramatisch. Die meisten Teile benötigen bei jedem Einbau mindestens 30 Minuten für die Bearbeitung. Computergesteuerte Maschinen erledigen das jedoch, indem sie die Teile selbst schneiden. Sie müssen nichts berühren. Das Werkzeug bewegt sich automatisch und der Bediener prüft lediglich, ob das Programm oder die Einstellungen fehlerhaft sind. Allerdings haben CNC-Bediener viel Freizeit. Diese Zeit kann für andere Maschinen genutzt werden. Also ein Bediener, viele Werkzeugmaschinen. Das bedeutet, dass Sie Arbeitskräfte sparen können.
Minimaler Einstellungsfehler
Herkömmliche Werkzeugmaschinen sind auf die Kenntnisse des Bedieners im Umgang mit Messwerkzeugen angewiesen, und gute Arbeiter können sicherstellen, dass die Teile mit hoher Präzision zusammengebaut werden. Viele CNC-Systeme verwenden spezielle Koordinatenmesssonden. Sie werden normalerweise als Werkzeug auf der Spindel montiert und das feste Teil wird mit einer Sonde berührt, um seine Position zu bestimmen. Bestimmen Sie dann den Nullpunkt des Koordinatensystems, um den Einrichtungsfehler zu minimieren.
Hervorragende Maschinenzustandsüberwachung
Der Bediener muss Bearbeitungsfehler und Schneidwerkzeuge identifizieren, und seine Entscheidungen sind möglicherweise nicht optimal. Moderne CNC-Bearbeitungszentren sind mit verschiedenen Sensoren ausgestattet. Sie können Drehmoment, Temperatur, Werkzeuglebensdauer und andere Faktoren überwachen, während Sie Ihr Werkstück bearbeiten. Basierend auf diesen Informationen können Sie den Prozess in Echtzeit verfeinern. Sie sehen beispielsweise, dass die Temperatur zu hoch ist. Höhere Temperaturen bedeuten Werkzeugverschleiß, schlechte Metalleigenschaften usw. Sie können den Vorschub reduzieren oder den Kühlmitteldruck erhöhen, um dies zu beheben. Trotz allem, was viele sagen, ist die spanende Bearbeitung heute das am weitesten verbreitete Fertigungsverfahren. Jede Branche nutzt die spanende Bearbeitung in gewissem Umfang.
Stabile Genauigkeit
Was ist stabiler als ein bewährtes Computerprogramm? Die Bewegung des Instruments ist immer gleich, da seine Genauigkeit nur von der Genauigkeit der Schrittmotoren abhängt.
Weniger Testläufe
Bei der traditionellen Bearbeitung sind einige Testteile unvermeidlich. Der Arbeiter muss sich an die Technologie gewöhnen, und ihm wird beim ersten Teil und beim Testen der neuen Technologie definitiv etwas fehlen. CNC-Systeme haben eine Möglichkeit, Testläufe zu vermeiden. Sie verwenden ein Visualisierungssystem, das es dem Bediener ermöglicht, den Bestand tatsächlich zu sehen, nachdem alle Werkzeuge durchlaufen sind.
Einfache Bearbeitung komplexer Oberflächen
Die Herstellung komplexer Oberflächen mit hoher Präzision ist mit konventioneller Bearbeitung nahezu unmöglich. Es erfordert viel körperliche Arbeit. CAM-Systeme können automatisch Werkzeugwege für jede Oberfläche erstellen. Sie müssen sich überhaupt nicht anstrengen. Dies ist einer der größten Vorteile der modernen CNC-Bearbeitungstechnologie.
Weniger Materialverschwendung
Das CNC-Programm nutzt Algorithmen zur Optimierung der Teilestruktur. In Kombination mit automatischer Layout-Software entfernt es überflüssiges Material, wodurch ein leichtes Design erreicht und der Materialabfall minimiert wird.
Höhere Flexibilität
Die traditionelle Methode besteht darin, dass Fräsmaschinen für Nuten oder Flächen, Drehmaschinen für Zylinder und Kegel und Bohrmaschinen für Löcher verwendet werden. Die CNC-Bearbeitung kann all dies in einer Werkzeugmaschine vereinen. Da Werkzeugbahnen programmiert werden können, können Sie jede Bewegung auf jeder Maschine nachbilden. Wir haben also Fräszentren, die zylindrische Teile herstellen können, und Drehmaschinen, die Nuten fräsen können. All dies reduziert den Einrichtungsaufwand für das Teil.
Nachteile
• Von Maschinenbedienern und Wartungspersonal werden hohe Kenntnisse und Fähigkeiten verlangt.
• Die Gründung eines CNC-Bearbeitungsunternehmens erfordert hohe Anfangsinvestitionskosten.
• Ausfallzeiten aufgrund von Maschinenausfällen beeinträchtigen die Produktionseffizienz erheblich.
Anwendungen
Aus der Perspektive der CNC-Technologie und der Geräteanwendungen weltweit sind die Hauptanwendungsbereiche folgende:
Fertigungsindustrie
Der Maschinenbau ist die Industrie, die die computergestützte numerische Steuerungstechnologie als erste eingesetzt hat, und er ist für die Bereitstellung moderner Ausrüstung für verschiedene Branchen der Volkswirtschaft verantwortlich. Die Hauptanwendungen sind die Entwicklung und Herstellung von 5-Achsen-Vertikalbearbeitungszentren für moderne Militärausrüstung, 5-Achsen-Bearbeitungszentren, großformatigen 5-Achsen-Portalfräsmaschinen, flexiblen Fertigungslinien für Motoren, Getriebe und Kurbelwellen in der Automobilindustrie und Hochgeschwindigkeitsbearbeitungszentren sowie Schweiß-, Montage- und Lackierrobotern, Plattenlaserschweißmaschinen und Laserschneidmaschinen, Hochgeschwindigkeits-5-Koordinaten-Bearbeitungszentren für die Bearbeitung von Propellern, Motoren, Generatoren und Turbinenschaufelteilen in der Luftfahrt-, Schifffahrts- und Energieerzeugungsindustrie sowie Hochleistungs-Dreh- und Fräskomplexbearbeitungszentren.
Informationsindustrie
In der Informationsbranche, von Computern bis hin zu Netzwerken, Mobilkommunikation, Telemetrie, Fernsteuerung und anderen Geräten, ist es notwendig, Fertigungsanlagen einzusetzen, die auf hochpräziser Technologie und Nanotechnologie basieren, wie Drahtbondmaschinen für die Chipherstellung und Waferlithografiemaschinen. Die Steuerung dieser Geräte muss Computerized Numerical Control-Technologie verwenden.
Industrie für medizinische Geräte
In der Medizinbranche wird in vielen modernen medizinischen Diagnose- und Behandlungsgeräten die numerische Steuerungstechnologie eingesetzt. Dazu zählen etwa CT-Diagnosegeräte, Ganzkörperbehandlungsgeräte und minimalinvasive Operationsroboter auf Basis visueller Führung, die in der Kieferorthopädie und bei der Zahnrestauration in der Stomatologie benötigt werden.
Militärische Ausrüstung
In vielen modernen Militärgeräten kommt Servo-Bewegungssteuerungstechnologie zum Einsatz, beispielsweise bei der automatischen Zielsteuerung von Artillerie, der Verfolgungssteuerung von Radargeräten und der automatischen Verfolgungssteuerung von Raketen.
Weitere Branchen
In der Leichtindustrie gibt es Druckmaschinen, Textilmaschinen, Verpackungsmaschinen und Holzbearbeitungsmaschinen, die eine mehrachsige Servosteuerung verwenden. In der Baustoffindustrie gibt es computergesteuerte Wasserstrahlschneidemaschinen für die Steinbearbeitung, computergesteuerte Glasgravurmaschinen für die Glasbearbeitung, computergesteuerte Nähmaschinen für die Simmons-Verarbeitung und computergesteuerte Stickmaschinen für die Bekleidungsverarbeitung. In der Kunstindustrie werden immer mehr Kunsthandwerke und Kunstwerke mit leistungsstarken 5-achsigen CNC-Maschinen hergestellt.
Der Einsatz numerischer Steuerungstechnik bringt nicht nur revolutionäre Veränderungen in der traditionellen Fertigungsindustrie mit sich und macht die Fertigungsindustrie zu einem Symbol der Industrialisierung. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der numerischen Steuerungstechnik und der Erweiterung ihrer Anwendungsgebiete spielt sie auch eine immer wichtigere Rolle in der Volkswirtschaft und für den Lebensunterhalt der Menschen (z. B. IT und Automobil), in der Leichtindustrie und in der medizinischen Behandlung, da die Digitalisierung der in diesen Industrien erforderlichen Geräte zu einem wichtigen Trend in der modernen Fertigung geworden ist.
Trends
Hohe Geschwindigkeit / Hohe Präzision
Hohe Geschwindigkeit und Präzision sind die ewigen Ziele der Werkzeugmaschinenentwicklung. Mit der rasanten Entwicklung von Wissenschaft und Technologie beschleunigt sich die Geschwindigkeit des Austauschs elektromechanischer Produkte, und auch die Anforderungen an die Präzision und Oberflächenqualität der Teilebearbeitung werden immer höher. Um den Anforderungen dieses komplexen und veränderlichen Marktes gerecht zu werden, entwickeln sich die aktuellen Werkzeugmaschinen in Richtung Hochgeschwindigkeitsschneiden, Trockenschneiden und Quasi-Trockenschneiden, und die Bearbeitungsgenauigkeit wird ständig verbessert. Darüber hinaus hat die Anwendung von Linearmotoren, elektrischen Spindeln, Keramikkugellagern, Hochgeschwindigkeits-Kugelumlaufspindeln und -muttern, linearen Führungsschienen und anderen Funktionskomponenten auch Bedingungen für die Entwicklung von Hochgeschwindigkeits- und Präzisionswerkzeugmaschinen geschaffen. Die computergesteuerte numerische Werkzeugmaschine verwendet eine elektrische Spindel, die Verbindungen wie Riemen, Riemenscheiben und Zahnräder eliminiert, was das Trägheitsmoment des Hauptantriebs erheblich reduziert, die dynamische Reaktionsgeschwindigkeit und Arbeitsgenauigkeit der Spindel verbessert und das Problem von Vibrationen und Geräuschen bei Hochgeschwindigkeitsbetrieb der Spindel vollständig löst. Durch die Verwendung einer elektrischen Spindelstruktur kann die Spindeldrehzahl mehr als 10000 U/min erreichen. Der Linearmotor hat eine hohe Antriebsgeschwindigkeit, gute Beschleunigungs- und Verzögerungseigenschaften sowie hervorragende Reaktionseigenschaften und Folgegenauigkeit. Die Verwendung eines Linearmotors als Servoantrieb eliminiert das Zwischengetriebe der Kugelumlaufspindel, eliminiert den Getriebespalt (einschließlich Spiel), die Bewegungsträgheit ist gering, die Systemsteifigkeit ist gut und er kann bei hoher Geschwindigkeit präzise positioniert werden, wodurch die Servogenauigkeit erheblich verbessert wird. Aufgrund seines Nullspiels in alle Richtungen und der sehr geringen Rollreibung weist das lineare Rollführungspaar einen geringen Verschleiß und eine vernachlässigbare Wärmeentwicklung auf und weist eine sehr gute thermische Stabilität auf, was die Positionierungsgenauigkeit und Wiederholbarkeit des gesamten Prozesses verbessert. Durch den Einsatz eines Linearmotors und eines linearen Rollführungspaars kann die schnelle Bewegungsgeschwindigkeit der Maschine von ursprünglich 10–20 m/min auf 60-80m/min oder sogar bis zu 120m/ min.
Hohe Zuverlässigkeit
Die Zuverlässigkeit ist ein Schlüsselindikator für die Qualität computergesteuerter Werkzeugmaschinen. Ob die Maschine ihre hohe Leistung, Präzision und Effizienz entfalten und gute Ergebnisse erzielen kann, hängt entscheidend von ihrer Zuverlässigkeit ab.
CNC-Maschinendesign mit CAD, Strukturdesign mit Modularisierung
Mit der Popularisierung von Computeranwendungen und der Entwicklung der Softwaretechnologie hat sich die CAD-Technologie weit entwickelt. CAD kann nicht nur die mühsame Zeichenarbeit durch Handarbeit ersetzen, sondern, was noch wichtiger ist, es kann die Auswahl von Designschemata und die Analyse statischer und dynamischer Eigenschaften, die Berechnung, Vorhersage und Optimierung des Designs großer Komplettmaschinen durchführen und eine dynamische Simulation jedes Arbeitsteils der gesamten Anlage durchführen. Auf der Grundlage der Modularität können das dreidimensionale geometrische Modell und die realistische Farbe des Produkts bereits in der Entwurfsphase gesehen werden. Der Einsatz von CAD kann auch die Arbeitseffizienz erheblich verbessern und die einmalige Erfolgsquote des Designs verbessern, wodurch der Probeproduktionszyklus verkürzt, die Designkosten gesenkt und die Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt verbessert wird. Das modulare Design von Werkzeugmaschinenkomponenten kann nicht nur repetitive Arbeit reduzieren, sondern auch schnell auf den Markt reagieren und die Produktentwicklungs- und Designzyklen verkürzen.
Funktionelle Compoundierung
Der Zweck der Funktionszusammenstellung besteht darin, die Produktionseffizienz der Werkzeugmaschine weiter zu verbessern und die Nebenzeiten ohne Bearbeitung zu minimieren. Durch die Funktionszusammenstellung kann der Einsatzbereich der Werkzeugmaschine erweitert, die Effizienz verbessert und die Mehrzweck- und Mehrfunktionalität einer Maschine realisiert werden, d. h. eine CNC-Maschine kann sowohl die Drehfunktion als auch den Fräsprozess realisieren. Schleifen ist auch auf Werkzeugmaschinen möglich. Ein computergesteuertes Dreh- und Fräsverbundzentrum arbeitet gleichzeitig mit den X-, Z-, C- und Y-Achsen. Über die C-Achse und die Y-Achse können Planfräsen und die Bearbeitung von versetzten Löchern und Nuten realisiert werden. Die Maschine ist außerdem mit einer leistungsstarken Werkzeugauflage und einer Gegenspindel ausgestattet. Die Gegenspindel verfügt über eine integrierte elektrische Spindelstruktur, und die Geschwindigkeitssynchronisierung der Haupt- und Gegenspindeln kann direkt über das numerische Steuerungssystem realisiert werden. Das Werkstück der Werkzeugmaschine kann alle Bearbeitungen in einer Aufspannung abschließen, was die Effizienz erheblich verbessert.
Intelligent, vernetzt, flexibel und integriert
Die CNC-Ausrüstung im 21. Jahrhundert wird ein System mit einer gewissen Intelligenz sein. Der Inhalt der Intelligenz umfasst alle Aspekte des numerischen Steuerungssystems: um die Intelligenz in Bearbeitungseffizienz und Bearbeitungsqualität zu verfolgen, wie z. B. die adaptive Steuerung des Bearbeitungsprozesses, werden die Prozessparameter automatisch generiert; um die Antriebsleistung zu verbessern und die Intelligenz in Verbindung zu nutzen, wie z. B. Vorwärtssteuerung, selbstadaptiver Betrieb von Motorparametern, automatische Identifizierung der Last, automatische Modellauswahl, Selbstoptimierung usw.; vereinfachte Programmierung, vereinfachte Betriebsintelligenz, wie z. B. intelligente automatische Programmierung, intelligente Schnittstelle, intelligente Diagnose, intelligente Überwachung und andere Aspekte, um die Diagnose und Wartung des Systems zu erleichtern. Vernetzte numerische Steuerungsausrüstung ist in den letzten Jahren ein Brennpunkt in der Entwicklung von Werkzeugmaschinen. Die Vernetzung von CNC-Ausrüstung wird den Anforderungen von Produktionslinien, Fertigungssystemen und Fertigungsunternehmen an die Informationsintegration in hohem Maße gerecht und ist auch die Grundeinheit für die Realisierung neuer Fertigungsmodelle, wie z. B. agile Fertigung, virtuelle Unternehmen und globale Fertigung. Der Entwicklungstrend von computergesteuerten Maschinen zu flexiblen Automatisierungssystemen ist: von Punkt (Standalone, Bearbeitungszentrum und Verbundbearbeitungszentrum), Linie (FMC, FMS, FTL, FML) zu Oberfläche (unabhängige Fertigungsinsel in der Werkstatt, FA), Körper (CIMS, verteiltes netzwerkintegriertes Fertigungssystem), andererseits mit Fokus auf Anwendung und Wirtschaftlichkeit. Flexible Automatisierungstechnologie ist das wichtigste Mittel für die Fertigungsindustrie, um sich an dynamische Marktanforderungen anzupassen und Produkte schnell zu aktualisieren. Ihr Fokus liegt auf der Verbesserung der Zuverlässigkeit und Praktikabilität des Systems als Prämisse mit dem Ziel einer einfachen Vernetzung und Integration, wobei der Schwerpunkt auf der Stärkung der Entwicklung und Verbesserung der Einheitentechnologie liegt. CNC-Standalone-Maschinen entwickeln sich in Richtung hoher Präzision, hoher Geschwindigkeit und hoher Flexibilität. CNC-Maschinen und ihre flexiblen Fertigungssysteme lassen sich problemlos mit CAD, CAM, CAPP und MTS verbinden und entwickeln sich in Richtung Informationsintegration. Das Netzwerksystem entwickelt sich in Richtung Offenheit, Integration und Intelligenz.
Zusammenfassung
Kurz gesagt: CNC-Technologie ist in unserem Arbeits- und Alltag allgegenwärtig, von kleinen Werkstätten bis hin zu großen Produktionsstätten. CNC-Maschinen können alles, vom Schnitzen und Schneiden individueller Holzarbeiten bis hin zum Drehen und Fräsen präziser Metallteile. Sie sind bei allen gefragt, vom Heimwerker bis zur Industrie. CNC-Maschinen steigern die Produktivität und sparen gleichzeitig Arbeits- und Materialkosten. Damit sind sie der perfekte Partner für die Gründung eines neuen Unternehmens oder die Modernisierung einer veralteten Produktionslinie.
