Was ist CNC?
CNC ist ein automatisiertes Programm, das Computer zur Steuerung mechanischer Bewegungen und Arbeitsprozesse verwendet. Es ist ein intelligentes Fertigungssystem, das traditionelle mechanische Fertigungstechnologie, Computertechnologie, moderne Steuerungstechnologie, Sensorerkennungstechnologie, Netzwerkkommunikationstechnologie und optomechanische Technologie integriert. Es zeichnet sich durch hohe Präzision, hohe Effizienz und Automatisierung aus und spielt eine zentrale Rolle bei der Realisierung flexibler Automatisierung, Integration und Intelligenz in der modernen industriellen Fertigungsbranche.
Streng genommen gibt es einen Unterschied in der Bedeutung der Abkürzungen NC und CNC. NC steht für die ursprüngliche numerische Steuerungstechnologie, während die Abkürzung CNC für die neuere computergestützte numerische Steuerungstechnologie steht, eine moderne Abwandlung ihres älteren Verwandten. In der Praxis ist CNC jedoch die bevorzugte Abkürzung. Um die korrekte Verwendung der einzelnen Begriffe zu klären, sehen Sie sich die Hauptunterschiede zwischen den NC- und den CNC-Systemen an.
Die CNC-Bearbeitung beseitigt die meisten Unstimmigkeiten. Sie erfordert nicht den gleichen physischen Einsatz wie die Bearbeitung. Die CNC-Bearbeitung benötigt keine Hebel, Drehknöpfe oder Griffe, zumindest nicht im gleichen Sinne wie die konventionelle Bearbeitung. Sobald sich das Teileprogramm bewährt hat, kann es beliebig oft verwendet werden und liefert immer konsistente Ergebnisse. Das bedeutet jedoch nicht, dass es keine einschränkenden Faktoren gibt. Die Schneidwerkzeuge verschleißen, der Materialrohling einer Charge ist nicht identisch mit dem Materialrohling einer anderen Charge und die Einstellungen können unterschiedlich sein. Diese Faktoren müssen berücksichtigt und bei Bedarf ausgeglichen werden.
Das Aufkommen der numerischen Steuerung bedeutet nicht das sofortige oder gar langfristige Ende aller manuellen Bearbeitungswerkzeuge. Es gibt Zeiten, in denen eine traditionelle Bearbeitungsmethode einer computergestützten Methode vorzuziehen ist. Beispielsweise kann ein einfacher einmaliger Auftrag mit einem manuellen Bearbeitungswerkzeug effizienter erledigt werden als mit einem CNC-Maschine. Bestimmte Arten von Bearbeitungsaufträgen profitieren von manueller oder halbautomatischer Bearbeitung gegenüber numerisch gesteuerter Bearbeitung. Automatische Werkzeugmaschinen sollen nicht jede manuelle Maschine ersetzen, sondern nur ergänzen. In vielen Fällen basiert die Entscheidung, ob bestimmte Bearbeitungen auf einer computergesteuerten Maschine durchgeführt werden oder nicht, auf der Anzahl der benötigten Teile und auf nichts anderem. Obwohl das Volumen der als Charge bearbeiteten Teile immer ein wichtiges Kriterium ist, sollte es nie der einzige Faktor sein.
Auch die Komplexität des Teils, seine Toleranzen und die erforderliche Oberflächenqualität müssen berücksichtigt werden. Ein einzelnes komplexes Teil profitiert von der computergesteuerten Bearbeitung, während dies bei fünfzig relativ einfachen Teilen nicht der Fall ist. Bedenken Sie, dass die numerische Steuerung noch nie ein einzelnes Teil allein bearbeitet hat. Die numerische Steuerung ist nur ein Prozess oder eine Methode, die es ermöglicht, eine Werkzeugmaschine produktiv, genau und konsistent zu nutzen.
Was ist eine CNC-Maschine?
Eine CNC-Maschine ist ein mechatronisches automatisiertes Elektrowerkzeug, das ein computergestütztes numerisches Steuerungssystem mit einer herkömmlichen Maschine kombiniert. Sie führt einen Teil oder alle numerischen Steuerungsfunktionen gemäß dem im Computerspeicher gespeicherten Steuerungsprogramm aus und ist mit einem speziellen Computersystem mit Schnittstellenschaltungen und Servoantrieben ausgestattet. Die CNC-Steuerung realisiert die Steuerung der Maschinenaktionen mithilfe digitaler Anweisungen, die aus Zahlen, Zeichen und Symbolen bestehen. Sie steuert normalerweise mechanische Größen und Schaltgrößen wie Position, Winkel und Geschwindigkeit.
Die verschiedenen Arten von CNC-Maschinen decken eine extrem große Vielfalt ab. Ihre Zahl nimmt mit fortschreitender Technologieentwicklung rapide zu. Es ist unmöglich, alle Anwendungen zu identifizieren, und sie würden eine lange Liste ergeben. Hier ist eine Liste der 16 häufigsten Typen von 2024:
Typ 1. Fräsen und Bearbeitungszentren
Typ 2. Drehmaschinen und Drehzentren
Typ 3. Bohrmaschinen
Typ 4. Bohrmaschinen und Bohrwerke
Typ 5. Erodiermaschinen
Typ 6. Stanzpressen und Scheren
Typ 7. Brennschneider
Typ 8. CNC-Fräser
Typ 9. Wasserstrahlschneider
Typ 10. Lasermaschinen
Typ 11. Grinder
Typ 12. Schweißmaschinen
Typ 13. Benders
Typ 14. Wickelmaschinen
Typ 15. Spinnmaschinen
Typ 16. Plasmaschneider
CNC-Bearbeitungszentren und Drehmaschinen dominieren die Anzahl der Installationen in der Industrie. Diese beiden Gruppen teilen sich den Markt ungefähr zu gleichen Teilen. Einige Branchen haben je nach Bedarf möglicherweise einen höheren Bedarf an einer Gruppe. Man muss bedenken, dass es viele verschiedene Arten von Drehmaschinen und ebenso viele verschiedene Arten von Bearbeitungszentren gibt. Der Programmiervorgang für eine vertikale Maschine ist jedoch ähnlich dem für eine horizontale Maschine oder eine einfache CNC-Fräse. Selbst zwischen verschiedenen Gruppen gibt es eine große Anzahl allgemeiner Anwendungen und der Programmiervorgang ist im Allgemeinen derselbe. Beispielsweise hat eine mit einem Schaftfräser gefräste Kontur viel mit einer mit einem Draht geschnittenen Kontur gemeinsam.
CNC-Fräsen und CNC-Bearbeitungszentren
Die Standardanzahl der Achsen einer Fräsmaschine beträgt 3: die X-, Y- und Z-Achse. Der auf einem Frässystem eingestellte Teil ist ein Schneidwerkzeug, das sich dreht und auf und ab (oder hinein und heraus) bewegt werden kann, aber physisch nicht dem Werkzeugpfad folgt.
CNC-Fräsen sind meist kleine, einfache Elektrowerkzeuge ohne Werkzeugwechsler oder andere automatische Funktionen. Ihre Leistung ist oft recht gering. In der Industrie werden sie für Werkzeugarbeiten, Wartungszwecke oder die Kleinteileproduktion eingesetzt. Im Gegensatz zu computergesteuerten Bohrmaschinen sind sie meist für Konturarbeiten konzipiert.
CNC-Bearbeitungszentren sind beliebter und effizienter als Bohr- und Fräsmaschinen, vor allem aufgrund ihrer Flexibilität. Der Hauptvorteil eines computergesteuerten Bearbeitungszentrums für den Benutzer ist die Möglichkeit, mehrere verschiedene Vorgänge in einem einzigen Setup zusammenzufassen. So können beispielsweise Bohren, Ausbohren, Senken, Gewindeschneiden, Plansenken und Konturfräsen in ein einziges CNC-Programm integriert werden. Darüber hinaus wird die Flexibilität durch den automatischen Werkzeugwechsel mithilfe von Paletten zur Minimierung von Leerlaufzeiten, die Indexierung auf eine andere Seite des Teils, die Verwendung einer Drehbewegung zusätzlicher Achsen und eine Reihe weiterer Funktionen verbessert. CNC-Bearbeitungszentren verfügen über spezielle Software, die die Geschwindigkeiten und Vorschübe, die Lebensdauer des Schneidwerkzeugs, die automatische Messung und Versatzanpassung während des Prozesses sowie andere produktionssteigernde und zeitsparende Geräte steuert.
Es gibt zwei grundlegende Designs eines typischen computergesteuerten Bearbeitungszentrums. Es gibt das vertikale und das horizontale Bearbeitungszentrum. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Typen ist die Art der Arbeit, die auf ihnen effizient erledigt werden kann. Für ein vertikales Bearbeitungszentrum sind flache Teile am besten geeignet, die entweder an der Vorrichtung auf dem Tisch montiert oder in einem Schraubstock oder einem Spannfutter eingespannt sind. Die Arbeit, die die Bearbeitung von zwei oder mehr Flächen in einer einzigen Aufspannung erfordert, lässt sich besser auf einem horizontalen Bearbeitungszentrum erledigen. Ein gutes Beispiel sind Pumpengehäuse und andere kubische Formen. Einige Mehrflächenbearbeitungen kleiner Teile können auch auf einem vertikalen Bearbeitungszentrum mit Drehtisch durchgeführt werden.
Der Programmiervorgang ist bei beiden Ausführungen gleich, allerdings wird bei der horizontalen Ausführung eine zusätzliche Achse (normalerweise eine B-Achse) hinzugefügt. Diese Achse ist entweder eine einfache Positionierachse (Indexierungsachse) für den Tisch oder eine vollrotative Achse für die simultane Konturbearbeitung.
Dieses Handbuch konzentriert sich auf die Anwendung vertikaler Bearbeitungszentren, wobei ein spezieller Abschnitt die horizontale Einrichtung und Bearbeitung behandelt. Die Programmiermethoden sind auch auf kleine CNC-Fräsen oder Bohr- und/oder Gewindeschneidwerkzeuge anwendbar, aber der Programmierer muss deren Einschränkungen berücksichtigen.
CNC-Drehmaschinen und CNC-Drehzentren
A CNC-Drehmaschine ist normalerweise eine Werkzeugmaschine mit 2 Achsen, der vertikalen X-Achse und der horizontalen Z-Achse. Der Hauptunterschied zwischen einer Drehmaschine und einer Fräsmaschine besteht darin, dass sich das Werkstück um die Mittellinie der Maschine dreht. Außerdem ist das Schneidwerkzeug normalerweise stationär und in einem verschiebbaren Revolver montiert. Das Schneidwerkzeug folgt der Kontur des programmierten Werkzeugwegs. Bei einer CNC-Drehmaschine mit Fräsaufsatz, sogenanntem Live Tooling, verfügt das Fräswerkzeug über einen eigenen Motor und dreht sich, während die Spindel stationär ist.
Sie werden Horizontal- und Vertikaldrehbänke in modernem Design finden. Die Horizontaldrehmaschine ist im Vergleich zur Vertikaldrehmaschine der beliebteste Typ, es gibt jedoch beide Typen für beide Gruppen. Eine typische computergesteuerte Drehmaschine der Horizontalgruppe kann beispielsweise mit einem Flachbett oder einem Schrägbett, als Stangentyp, Futtertyp oder Universaltyp ausgeführt sein. Zu diesen Kombinationen kommen viele Zubehörteile hinzu, die eine computergesteuerte Drehmaschine zu einem extrem flexiblen Elektrowerkzeug machen. Typische Zubehörteile wie ein Reitstock, Lünetten oder Nachlauflünetten, Teilefänger, Auszugsfinger und sogar ein Fräsvorsatz für die 3. Achse sind beliebte Komponenten der automatischen Drehmaschine. Eine computergesteuerte Drehmaschine kann sehr vielseitig sein – so vielseitig, dass sie häufig als CNC-Drehzentrum bezeichnet wird. In allen Texten und Programmbeispielen dieses Handbuchs wird der traditionellere Begriff CNC-Drehmaschine verwendet, aber dennoch werden alle modernen Funktionen berücksichtigt.
CNC-Bohrer und Bohrmaschinen
Eine CNC-Bohrmaschine ist ein computergesteuertes Elektrowerkzeug zum Bohren, Gewindeschneiden und Reiben auf dem Untergrund. Nachfolgend sind die 7 gängigsten CNC-Bohrmaschinentypen aufgeführt.
• Vertikalbohrer: Der Arbeitstisch und der Spindelstock können zur Bearbeitung kleiner und mittelgroßer Werkstücke vertikal auf der Säule bewegt werden.
• Tischbohrmaschine: Wird als Tischbohrmaschine bezeichnet. Eine kleine 3D Bohrmaschine mit einem maximalen Bohrdurchmesser von 12-15 mm. Sie wird auf einem Montagetisch installiert und meist zum manuellen Bohren verwendet. Sie wird häufig zum Bohren kleiner Löcher in kleinen Werkstücken verwendet.
• Kipphebelbohrmaschine: Der Spindelkasten kann sich auf dem Kipphebel bewegen, der Kipphebel kann sich drehen und anheben und das Werkstück ist fixiert. Es eignet sich für die Bearbeitung großer, schwerer und poröser Werkstücke und wird häufig im Maschinenbau verwendet.
• Tieflochbohrer: Ein spezielles Elektrowerkzeug, das Tieflochbohrer verwendet, um Löcher mit einer Tiefe zu bohren, die viel größer ist als der Durchmesser (z. B. tiefe Löcher in Teilen wie Gewehrläufen, Gewehrrohren und Spindeln), um die Spanabfuhr zu erleichtern und höhere Werkzeugmaschinen zu vermeiden. Im Allgemeinen eine horizontale Anordnung, oft ausgestattet mit einer Kühlmittelzufuhrvorrichtung (Kühlmittelzufuhr von der Innenseite des Werkzeugs zum Schneidteil) und einer periodisch das Werkzeug zurückziehenden Spanabfuhrvorrichtung.
• Mittellochbohrer: Wird zum Bearbeiten der Mittellöcher an beiden Enden von Spindelteilen verwendet.
• Fräs- und Bohrmaschine: Der Arbeitstisch kann vertikal und horizontal bewegt werden, die Bohrspindel ist vertikal angeordnet und der Bohrer kann Fräsarbeiten durchführen.
• Horizontalbohrer: Die Spindel ist horizontal angeordnet und der Spindelstock kann vertikal bewegt werden. Im Allgemeinen ist die Bearbeitungseffizienz höher als bei vertikalen Bohrern und es können mehrere Oberflächen gleichzeitig bearbeitet werden.
CNC-Bohrmaschinen und Bohrwerke
Eine CNC-Bohrmaschine ist ein automatisches Elektrowerkzeug, das mit einem Bohrwerkzeug vorgefertigte Löcher in einem Werkstück bearbeitet. Die Drehung des Bohrwerkzeugs ist die Hauptbewegung, und die Bewegung des Bohrwerkzeugs oder des Werkstücks ist die Vorschubbewegung. Sie wird hauptsächlich verwendet, um hochpräzise Löcher zu bearbeiten oder mehrere Löcher gleichzeitig fertigzubearbeiten. Sie kann auch zur Bearbeitung anderer Bearbeitungsoberflächen im Zusammenhang mit der Lochbearbeitung eingesetzt werden. Mit verschiedenen Werkzeugen und Zubehör kann sie auch zum Bohren, Fräsen und Schneiden verwendet werden. Ihre Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenqualität sind höher als die einer Bohrmaschine.
CNC-Bohrmaschinen gibt es in Horizontal-, Boden-, Rauten- und Koordinatenausführung.
• Horizontalbohrmaschinen: ein Bohrwerkzeug mit den meisten Anwendungsmöglichkeiten und der größten Leistung, geeignet für die Einzelteil-Kleinserienproduktion und Reparaturwerkstätten.
• Bodenbohrmaschinen und Bodenbohrwerke: Die Besonderheit besteht darin, dass das Werkstück auf der Bodenplattform befestigt wird, was für die Bearbeitung von Werkstücken mit großer Größe und Gewicht geeignet ist und in Fabriken zur Herstellung schwerer Maschinen verwendet wird.
• Diamantbohrmaschinen: Verwenden Sie Diamant- oder Hartmetallwerkzeuge, um Löcher mit hoher Präzision und geringer Oberflächenrauheit bei geringem Vorschub und hoher Schnittgeschwindigkeit zu bohren, hauptsächlich verwendet in der Massenproduktion.
• Koordinatenbohrmaschinen: Mit präzisem Koordinatenpositionierungsgerät geeignet für die Bearbeitung von Löchern mit hohen Anforderungen an Form, Größe und Lochabstandsgenauigkeit. Sie können auch einige andere Typen finden, darunter vertikale Revolvertypen, Tieflochtypen und solche für Auto- und Traktorreparaturen.
CNC-Erodiermaschinen
CNC EDM ist ein computergesteuertes automatisches Elektrowerkzeug zum Bearbeiten von Formen und Teilen mit komplexen Formen von Löchern und Hohlräumen. Es wird zum Bearbeiten verschiedener harter und spröder Materialien wie Hartmetall und gehärtetem Stahl verwendet. Es kann tiefe und feine Löcher, Löcher in Sonderform, tiefe Rillen, schmale Schlitze und geschnittene Bleche bearbeiten. Es kann auch Werkzeuge wie verschiedene Formwerkzeuge, Schablonen und Gewindelehrringe bearbeiten.
Es verfügt über eine intelligente und adaptive Steuerung der Impulsstromversorgung und erstellt eine Kurventabelle mit verschiedenen Materialien sowie groben, mittleren und feinen EDM-Parametern und -Standards und schreibt sie als Datenbank in den Chip. Solange der Bediener die Verarbeitungsbedingungen wie Elektrode, Werkstückmaterial und Oberflächenrauheit eingibt, kann das Elektrowerkzeug die besten Standardverarbeitungsparameter ausgeben und den Status der elektrischen Entladungsbearbeitung gemäß dem vorgegebenen Ziel kontinuierlich erkennen (eine bestimmte Oberflächenrauheit sicherstellen, um die Produktivität zu verbessern). Vergleichen und arbeiten Sie mit dem besten Modell (digitales Modell), steuern Sie die relevanten Parameter gemäß den Berechnungsergebnissen und erzielen Sie den besten Verarbeitungseffekt. Wenn sich der Verschmutzungsgrad des Arbeitsfluids und die Feldbedingungen wie Spanabtragungsbedingungen, Verarbeitungstiefe und Verarbeitungsbereich ändern, können die relevanten Impulsparameter automatisch und kontinuierlich angepasst werden und die Produktivität kann unter der Voraussetzung erreicht werden, dass die Oberflächenrauheit und andere Verarbeitungsqualität unverändert bleiben. Der höchste optimale stabile Entladungszustand.
Arten von EDMs
• Die Spiegel-EDM-Maschine ist eine EDM, die einen Spiegeleffekt verarbeiten kann. Die EDM muss keine Formen speichern. Sie kann direkt in der Produktion eingesetzt werden, was Arbeit spart und die Effizienz verbessert. Mit hoher Präzision hat sie offensichtliche Vorteile bei der Anwendung von Präzisionsformen. Die Kosten für Spiegel-EDMs sind hoch, der Preis liegt bei $12,000 zu $80,000
• Das EDM für Kunststoffformen wird für die elektrische Entladungsbearbeitung von Kunststoffformen verwendet. Es ist in unserem Land relativ verbreitet, günstig und weit verbreitet.
• Zum Bohren wird das Feinloch-EDM verwendet, also um ein Loch in die Form zu stanzen.
• Es gibt auch einige spezielle EDMs, beispielsweise für Graphit und Wolframstahl.
• ZNC EDM, Z-Achsen-CNC, X-Achsen- und Y-Achsen-Handbuch, ist ein praktischeres EDM.
• CNC-EDM mit XYZ-3-Achsen-Numerischer Steuerung verfügt über viele Funktionen, wie z. B. automatische Formanpassung, automatische Mittelpunktsfindung, automatische Programmierung, G-Code-Programmierung und 3-Achsen-Verbindungsentladung.
CNC-Stanzmaschinen
CNC-Stanzmaschine ist die Abkürzung für Digital Control Punch, eine automatische Werkzeugmaschine, die mit einem Programmsteuerungssystem ausgestattet ist. Das Steuerungssystem kann das durch den Steuercode oder andere symbolische Anweisungen angegebene Programm logisch verarbeiten und dekodieren, sodass der Stanzer die Teile bewegt und verarbeitet.
CNC-Stanzer werden zum Bearbeiten aller Arten von Blechteilen verwendet und können automatisch eine Vielzahl komplexer Lochmuster und flache Ziehformungsprozesse auf einmal ausführen (automatische Bearbeitung von Löchern unterschiedlicher Größe und Lochabstände je nach Bedarf oder Verwendung einer kleinen Matrize zum Knabbern der runden Löcher, quadratischen Löcher, taillierten Löcher und verschiedener Formen gekrümmter Konturen können auch durch spezielle Prozesse bearbeitet werden, wie z. B. Verschlüsse, flaches Strecken, Senklöcher, Bördellöcher, Verstärkungsrippen, Prägen). Durch eine einfache Matrizenkombination werden im Vergleich zum herkömmlichen Stanzen viele Matrizenkosten gespart, kleine Chargen und diversifizierte Produkte können mit geringen Kosten und kurzen Zyklen bearbeitet werden, es gibt einen großen Bearbeitungsbereich und eine große Bearbeitungskapazität, um sich bei Produktänderungen rechtzeitig an den Markt anzupassen.
CNC-Brennschneidmaschinen
Eine CNC-Brennschneidmaschine ist eine automatische Schneidemaschine, die Gas mit Sauerstoff oder Benzin mit Sauerstoff zum Schneiden von Metallmaterialien verwendet. Zu den gängigsten Typen gehören Handschneider, Profilschneider, tragbare Schneider, Auslegerschneider, Portalschneider, Tischschneider und CNC-Schneidmaschinen für Schnittlinien, die speziell für das Schneiden von Schnittdrähten von Stahlrohrschneidern entwickelt wurden.
CNC-Fräser
Ein CNC-Fräser ist eine Art computergesteuerte Werkzeugmaschine, die zum Schnitzen, Schneiden oder Fräsen verwendet wird. Auf der Basis des automatischen Fräsers wird die Leistung der Spindel und des Servomotors erhöht, der Körper kann der Kraft standhalten, während die hohe Drehzahl der Spindel und, was noch wichtiger ist, die hohe Präzision beibehalten werden. Eine automatische Fräsmaschine hat ihre eigenen Vorteile, aber es ist sehr schwierig, Produkte mit relativ großer Materialhärte zu verarbeiten, und es ist offensichtlich unmöglich, die verarbeiteten Produkte effizient fertigzustellen. Das Aufkommen von Präzisions-CNC-Fräsmaschinen hat die Mängel traditioneller Typen weitgehend ausgeglichen. Beispielsweise werden durch die Bearbeitung von Metall-, Hardware- und Aluminiumschalen die bearbeiteten Produkte raffinierter und raffinierter. Die Maschine selbst läuft stabil und zuverlässig, mit guter Verarbeitungsqualität, hoher Effizienz, einfacher Bedienung und bequemer Wartung. Sie wird häufig in Formen, elektronischen Produkten, Hardware, Kunststoffen, Schmuck, Kunsthandwerk, Frisuren, Möbeln, Schlössern, Schuhmachern, Brillen, Autos, Handyhüllen, Knöpfen, Zwischenrahmen, Linsen, Glasabdeckungen und anderen Branchen verwendet. Zu den gängigsten CNC-Fräsertypen gehören 3-Achs-, 4-Achs-, rotierende 4-Achs-, 5-Achs- und Mehrachsen-Fräser, um Ihren unterschiedlichen Anforderungen gerecht zu werden.
Wasserstrahlschneidemaschinen
Die Wasserstrahlschneidemaschine ist ein automatisches Elektrowerkzeug, das Hochdruck-Wasserstrahlschneidetechnologie mit der höchsten Produktionskapazität der Welt verwendet. Das Projekt kann unter der Kontrolle des Computers beliebig geschnitten werden und wird weniger von der Textur des Materials beeinflusst. Keine Verformung beim Schneiden, sauber und umweltfreundlich. Aufgrund seiner geringen Kosten, einfachen Bedienung und hohen Ausbeute wird das Wasserstrahlschneiden allmählich zur gängigen Schneidmethode in der industriellen Fertigung.
Ein Wasserstrahlschneider besteht aus einer Hochdruckpumpe, einer Verarbeitungsplattform, einem Strahlschneidkopf, einem Übertragungssystem und einem Schaltwasserkontrollsystem.
Wenn der CNC-Wasserstrahlschneider arbeitet, verwendet die Hochdruckwasserpumpe als Energiequelle des Wasserstrahls den Hydraulikmotor, um das Leitungswasser oder deionisierte Wasser gewaltsam zu komprimieren, sodass der Wasserdruck auf Dutzende bis Hunderte von MPa ansteigt. Wenn die Wassersäule durch die Strahldüse ausgestoßen wird, hat sie hohen Druck und kinetische Energie, um einen Wasserstrahl zu bilden. Die Bearbeitungsplattform wird auch durch ein präzises CNC-Programm gesteuert, und die X-Achse und die Y-Achse sind unidirektional oder bidirektional gekoppelt und treiben schließlich den Wasserstrahl an, um lineare oder gekrümmte Schnitte und Entzunderungsreinigungen am Werkstück zu erzielen.
CNC-Lasermaschinen
Die Laserbearbeitung unterscheidet sich von der gewöhnlichen mechanischen Bearbeitung. Es handelt sich um ein computergesteuertes Lasersystem, das optische, mechanische und elektrische Steuerung mit einem höheren Grad an Intelligenz integriert. Die numerische Steuerung und Integration kombiniert Lasergeneratoren mit computergesteuerter Programmierung, fortschrittlichen optischen Systemen und hochpräziser und automatisierter Laserpositionierung, um automatische computergesteuerte Lasermaschinen zu bilden. Beim Laserbearbeitungsprozess müssen nicht nur die Fokusposition und die Bewegungsgeschwindigkeit des Lasers präzise gesteuert und angepasst werden, um die Bearbeitungsanforderungen verschiedener komplexer Teile zu erfüllen. Es ist auch erforderlich, gleichzeitig die Größe der Laserleistung, die Anstiegs- und Abfallrate der Laserleistung, die Pulsfrequenz, die Pulsbreite und die Pulsintensität des Lasers zu steuern.
Mit CNC-Lasermaschinen können Metall, Holz, Kunststoff, Acryl, Schaum, Gummi, Papier, Stoff und Leder graviert, geschnitten, markiert, geätzt, geschweißt und gereinigt werden.
CNC-Schleifmaschinen
Eine CNC-Schleifmaschine ist ein automatisches Elektrowerkzeug, das computergesteuerte Schleifwerkzeuge zum Schleifen der Oberfläche von Substraten verwendet. Eine computergesteuerte Schleifmaschine verwendet ein rotierendes Rad, um das Material durch wiederholtes Schleifen in die gewünschte Form zu bringen.
Der Bediener gibt die Spezifikationen in den Computer ein, der die automatische Schleifmaschine in Betrieb setzt und das perfekte, hochwertige Werkzeug für die Aufgabe herstellt. Die manuelle Bearbeitung ist eine gewaltige Aufgabe, und die automatische Bearbeitung kann das Schleifen mit einem hohen Grad an Computersteuerung durchführen.
Zu den gängigsten Typen automatischer Schleifmaschinen gehören Honmaschinen, Superfinish-Schleifmaschinen, Bandschleifmaschinen, Schleifmaschinen, Poliermaschinen, Flächenschleifmaschinen, Koordinatenschleifmaschinen, Rundschleifmaschinen, vertikale Universalschleifmaschinen, Profilschleifmaschinen und spitzenlose Schleifmaschinen.
CNC-Schweißmaschinen
Automatische CNC-Schweißmaschinen sind sehr komplexe optische, mechanische und elektrische Integrationsgeräte, die Computersteuerung, Bewegungssteuerung, Bildverarbeitung und Netzwerkkommunikation integrieren und aus mehreren komplexen XYZ-Plattformen bestehen. Sie erfordern eine hohe Reaktionsfähigkeit und geringe Vibrationen von den Geräten. Hocheffizientes, stabiles Ultraschallausgangs- und Zündsystem, hochpräzise Bilderfassung, Schweißmaterialien durch automatisches Lade- und Entladesystem, um automatisches Zyklusschweißen zu erreichen. Sie werden häufig bei der Herstellung von Leuchtdioden (LED LAMP), SMD-Patches, Hochleistungs-LEDs, Trioden, digitalen Röhren (DIGITAL DISPLAY), Punktmatrixplatten (DOTMATRIX), Hintergrundbeleuchtung (LED BACKIGHT) und IC-Softverpackungen (COB) verwendet. CCD Module, und die inneren Leitungen einiger verwendeter Halbleiter sind verlötet.
Automatische CNC-Schweißgeräte werden in der LED-Industrie häufig verwendet und sind unverzichtbare Ausrüstung für die Verpackung in der LED-Industrie. Manuelle und halbautomatische Schweißgeräte wurden nach und nach durch automatische Drahtbonder ersetzt, da sie die Marktnachfrage in Bezug auf die Produktionskapazität nicht erfüllen konnten.
CNC Biegemaschinen
Eine CNC-Biegemaschine ist eine automatische Biegemaschine, die die ausgestattete Form (allgemeine oder spezielle Form) verwendet, um das kalte Metallblech in Werkstücke mit verschiedenen geometrischen Querschnittsformen zu biegen. Eine Biegemaschine verwendet im Allgemeinen die spezielle CNC-Steuerung zum automatischen Biegen. Die Koordinatenachse der Biegemaschine wurde von einer einzigen Achse auf 12 Achsen erweitert, und das computergesteuerte numerische Steuerungssystem kann die Gleittiefensteuerung, die Neigungseinstellung des Schiebers nach links und rechts, die Vorder- und Hintereinstellung des hinteren Stoppers, die Links- und Rechtseinstellung, die Drucktonnageeinstellung und den Schieber automatisch durchführen. Die Biegemaschine kann die Aktionen des Schiebers nach unten, des Rüttelns, des Durchlaufs, des Druckhaltens, des Zurückkehrens und des Stoppens in der Mitte problemlos durchführen und das Biegen mehrerer Winkel im gleichen oder in verschiedenen Winkeln gleichzeitig durchführen.
CNC Wickelmaschinen
Eine CNC-Wickelmaschine ist eine Wicklermaschine, die digitale Anweisungen aus Zahlen, Zeichen und Symbolen verwendet, um das automatische Wickeln, Anordnen, Umwickeln, Schneiden, Umwickeln mit Band, das Ober- und Unterskelett sowie die Positionierung durchzuführen.
CNC-Wickelmaschinen werden zum Wickeln von Statoren und Rotoren verschiedener Motoren, elektrischen Spulen für Autos und Motorräder, Magnetventilspulen, Vorschaltgeräten für Leuchtstofflampen, Transformatoren, Fernsehgeräten, Mittelzyklus- und Induktorspulen für Radios, Leitungsausgangstransformatoren (Hochspannungspakete), Lautsprechern, Ohrhörern, Schwingspulen für Mikrofone, elektrischen Schweißgeräten, zum Wickeln von Garnen in der Textilindustrie, Nähgarnen, Stickgarnen, Garnfarbkarten sowie Fiberglas, Lichtwellenleitern, Drähten, Kabeln und Schrumpfschläuchen verwendet.
CNC-Spinnmaschinen
Die CNC-Spinnmaschine ist eine einmalige Spinn- und Formmaschine für Metall, die aus 6 Systemen besteht: Mechanik, Hydraulik, elektrische Steuerung, numerische Steuerung, Heizung und Kühlung. Die mechanische Struktur umfasst 4 Grundteile: Bett, Spindelstock, Reitstock und Drehradrahmen. Das Hydrauliksystem umfasst Hydraulikmotor, hydraulische Profilierung, Einstellung des Zuführmechanismus, Druckregulierung und Druckentlastungssicherung des Reitstocks. Das numerische Steuerungssystem zur Steuerung des Servosystems und die speicherprogrammierbare Steuerung zur Steuerung des hydraulischen Übertragungssystems sind jeweils mit dem Industrie-PC verbunden. Der neue Spinnertyp ermöglicht automatische Verarbeitung und Steuerung. Es handelt sich um ein multifunktionales und universell einsetzbares Gerät mit hoher Präzision und Zuverlässigkeit.
CNC Plasmaschneider
Ein CNC-Plasmaschneider ist eine automatische Metallschneidemaschine, die eine computergesteuerte numerische Steuerung und die Hitze eines Hochtemperatur-Plasmalichtbogens zum Schneiden von Blechen und Rohren nutzt. In puncto Aussehen und Größe ähnelt er einem computergesteuerten Router. Eine CNC-Plasmaschneidemaschine ist eine Spezialausrüstung zum Plasmalichtbogenschneiden unter Hochtemperatur- und starken elektrischen Feldbedingungen. Ein Hochgeschwindigkeitsluftstrom, ein Hochtemperatur- und Hochgeschwindigkeits-Plasmalichtbogenflammenstrom schmelzen das Werkstückmetall und werden vom Substrat weggeblasen, um einen Schlitz zu bilden. Da die Temperatur der Lichtbogensäule den Schmelzpunkt von Metallen und ihren Oxiden deutlich übersteigt, können computergesteuerte Plasmaschneider neben Kohlenstoffstahl auch zum Schneiden von Edelstahl, Aluminium, Kupfer und anderen Metallen verwendet werden.
Trends
Zukünftig werden Hochgeschwindigkeit, hohe Präzision, Verbundwerkstoff, Intelligenz, Offenheit, Parallelantrieb, Vernetzung, Extrembetrieb und Umweltfreundlichkeit die Entwicklungstrends und -richtungen bei CNC-Maschinen sein.
Flexibilität
Mit der rasanten Entwicklung der Automobil-, Verteidigungs-, Luft- und Raumfahrtindustrie und anderer Branchen sowie der Anwendung neuer Materialien wie Aluminiumlegierungen steigen die Anforderungen an die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung immer weiter.
• Spindeldrehzahl: Verwendung einer elektrischen Spindel (eingebauter Spindelmotor) mit einer maximalen Spindeldrehzahl von 200000 U/min.
• Vorschubgeschwindigkeit: Bei einer Auflösung von 0.01 μm erreicht die maximale Vorschubgeschwindigkeit 240m/min und eine präzise Bearbeitung komplexer Formen ist möglich.
• Rechengeschwindigkeit: Die rasante Entwicklung von Mikroprozessoren hat die Entwicklung von CNC-Systemen in Richtung hoher Geschwindigkeit und hoher Präzision garantiert. Es wurden numerische Steuerungssysteme mit CPUs entwickelt, die auf 32-Bit und 64-Bit entwickelt wurden, und die Frequenz wurde auf Hunderte und Tausende von MHz erhöht. Aufgrund der erheblichen Verbesserung der Rechengeschwindigkeit ist bei einer Auflösung von 0.1 μm oder 0.01 μm eine Vorschubgeschwindigkeit von bis zu 24-240m/min können weiterhin erreicht werden.
• Werkzeugwechselgeschwindigkeit: Derzeit beträgt die Werkzeugwechselzeit bei High-End-Bearbeitungszentren im Allgemeinen etwa 1 s, im Höchstfall bis zu 0.5 s.
Hohe Präzision
Die Genauigkeitsanforderungen beschränken sich nicht mehr nur auf die statische geometrische Genauigkeit. Bewegungsgenauigkeit, thermische Verformung sowie Schwingungsüberwachung und -kompensation gewinnen immer mehr an Bedeutung.
• Verbessern Sie die Steuerungsgenauigkeit des CNC-Systems: Verwenden Sie Hochgeschwindigkeits-Interpolationstechnologie, um einen kontinuierlichen Vorschub mit winzigen Programmsegmenten zu erreichen und so die CNC-Steuereinheit zu verfeinern, und verwenden Sie ein hochauflösendes Positionserkennungsgerät, um die Positionserkennungsgenauigkeit zu verbessern (Japan hat einen AC-Servomotor mit 106 Pulsen/Umdrehung und integriertem Positionsdetektor entwickelt, dessen Positionserkennungsgenauigkeit 0.01 μm/Puls erreichen kann). Das Positionsservosystem verwendet Feedforward-Steuerung und nichtlineare Steuerungsmethoden.
• Fehlerkompensationstechnologie einsetzen: Verwenden Sie Technologien wie Spielkompensation, Schraubensteigungsfehlerkompensation und Werkzeugfehlerkompensation, um den thermischen Verformungsfehler und den räumlichen Fehler der Ausrüstung umfassend zu kompensieren. Forschungsergebnisse zeigen, dass die Anwendung einer umfassenden Fehlerkompensationstechnologie Bearbeitungsfehler reduzieren kann um 60% zu 80%.
• Verwenden Sie Gitter, um die Genauigkeit der Bewegungsbahn des Bearbeitungszentrums zu überprüfen und zu verbessern, und sagen Sie die Verarbeitungsgenauigkeit durch Simulation voraus, um die Positionierungsgenauigkeit und die Wiederholpositionierungsgenauigkeit sicherzustellen, sodass die Leistung langfristig stabil bleibt und eine Vielzahl von Verarbeitungsaufgaben unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen abgeschlossen werden können und die Verarbeitungsqualität der Teile sichergestellt ist.
Funktionelle Compoundierung
Der Sinn von Verbundmaschinen besteht darin, die Bearbeitung mehrerer Elemente vom Rohling bis zum fertigen Produkt so weit wie möglich auf einer Werkzeugmaschine durchzuführen oder abzuschließen. Entsprechend ihrer strukturellen Merkmale können sie in zwei Typen unterteilt werden: Prozessverbundtyp und Prozessverbundtyp. Prozesskomplexe Werkzeugmaschinen sind beispielsweise Bohr-Fräs-Bohr-Verbundbearbeitungszentren, Dreh-Fräs-Verbunddrehzentren und Fräs-Bohr-Bohr-Dreh-Verbund-Verbundbearbeitungszentren. Prozesskomplexe Werkzeugmaschinen umfassen mehrseitige Verbundmaschinen für die mehrachsige Verbindungsbearbeitung und Doppelspindeldrehzentren. Die Verwendung von Verbundmaschinen für die Bearbeitung reduziert die Nebenzeiten für das Laden und Entladen von Werkstücken, den Austausch und die Werkzeugeinstellung sowie die im Zwischenprozess auftretenden Fehler, verbessert die Genauigkeit der Teilebearbeitung, verkürzt den Produktherstellungszyklus, verbessert die Produktionseffizienz und die Marktreaktionsfähigkeit des Herstellers. Es hat offensichtliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Produktionsmethoden mit dezentralen Prozessen.
Intelligente Steuerung
Mit der Entwicklung der künstlichen Intelligenztechnologie wird der Intelligenzgrad von CNC-Werkzeugmaschinen ständig verbessert, um den Entwicklungsanforderungen der Fertigungsflexibilität und der Fertigungsautomatisierung gerecht zu werden. Konkret spiegelt sich dies in den folgenden Aspekten wider:
• Adaptive Steuerungstechnologie für den Bearbeitungsprozess: Durch die Überwachung von Schnittkraft, Spindel- und Vorschubmotorleistung, Strom, Spannung und anderen Informationen während des Bearbeitungsprozesses werden traditionelle oder moderne Algorithmen verwendet, um Kraft, Verschleiß, Beschädigungsstatus und Stabilitätsstatus der Werkzeugmaschinenverarbeitung zu ermitteln und die Verarbeitungsparameter (Spindeldrehzahl, Vorschubgeschwindigkeit) und Verarbeitungsanweisungen basierend auf diesen Status in Echtzeit anzupassen, um die Ausrüstung in optimalem Betriebszustand zu halten, die Verarbeitungsgenauigkeit zu verbessern, die Oberflächenrauheit der Verarbeitung zu verringern und die Betriebssicherheit der Ausrüstung zu verbessern.
• Intelligente Optimierung und Auswahl von Verarbeitungsparametern: Unter Verwendung der Erfahrung von Prozessexperten oder Technikern und der allgemeinen und speziellen Regeln der Teileverarbeitung verwenden wir moderne intelligente Methoden, um eine „intelligente Optimierung und Auswahl von Verarbeitungsparametern“ basierend auf Expertensystemen oder -modellen zu konstruieren, durch die optimierte Verarbeitungsparameter ermittelt werden, wodurch das Ziel erreicht wird, die Programmiereffizienz und das Niveau der Verarbeitungstechnologie zu verbessern und die Produktionsvorbereitungszeit zu verkürzen.
• Intelligente Fehlerselbstdiagnose- und Selbstreparaturtechnologie: Basierend auf vorhandenen Fehlerinformationen werden moderne intelligente Methoden angewendet, um eine schnelle und genaue Fehlerlokalisierung zu erreichen.
• Intelligente Fehlerwiedergabe- und Fehlersimulationstechnologie: Sie kann verschiedene Informationen des Systems vollständig aufzeichnen, verschiedene Fehler und Unfälle, die in CNC-Werkzeugmaschinen auftreten, wiedergeben und simulieren, um die Fehlerursachen zu ermitteln, Problemlösungen zu finden und Produktionserfahrung zu sammeln.
• Intelligentes AC-Servo-Antriebsgerät: Ein intelligentes Servosystem, das die Last automatisch erkennt und Parameter automatisch anpasst, einschließlich eines intelligenten AC-Spindelantriebsgeräts und eines intelligenten Vorschubservogeräts. Diese Art von Antriebsgerät kann das Trägheitsmoment von Motor und Last automatisch erkennen und die Steuerungssystemparameter automatisch optimieren und anpassen, um einen optimalen Betrieb des Antriebssystems zu erreichen.
• Intelligentes 4M-CNC-System: Im Herstellungsprozess ist die Integration von Verarbeitung und Inspektion ein effektiver Weg, um eine schnelle Herstellung, schnelle Inspektion und schnelle Reaktion zu erreichen, indem Messung, Modellierung, Herstellung und Manipulator (also 4M) in einem System integriert werden. Realisieren Sie den Informationsaustausch und fördern Sie die Integration von Messung, Modellierung, Verarbeitung, Klemmung und Betrieb.
Wir sind der Ansicht, dass die Dienstleistungen des Herstellers mit der Untersuchung der Verarbeitungsprodukte, -prozesse, -produktionsarten und -qualitätsanforderungen des Benutzers beginnen sollten. Er sollte den Benutzern bei der Auswahl der Geräte helfen, fortschrittliche Prozesse und Werkzeughilfswerkzeuge empfehlen und professionelles Schulungspersonal und eine gute Schulungsumgebung bereitstellen, damit die Benutzer die Vorteile der Werkzeugmaschinen maximieren und qualitativ hochwertige Endprodukte verarbeiten können, sodass sie nach und nach die Anerkennung der Benutzer gewinnen können.
Dinge, die man beachten muss
Bisher haben wir 16 verschiedene gängige CNC-Maschinentypen im Detail behandelt, und Sie sollten in der Lage sein, sie zu unterscheiden. Achten Sie beim Selbermachen und Kaufen darauf, den Typ entsprechend Ihren Geschäftsanforderungen und Ihrem Budget auszuwählen.
