Die Technologieanwendung der Hochpräzisions- und Hochgeschwindigkeitsbearbeitung

Das CNC-System wandelt das eingegebene Teileprogramm in die zu verarbeitende Form, Flugbahn, Vorschubgeschwindigkeit und andere Befehlsinformationen um und sendet kontinuierlich den Positionsbefehl an jede Servoachse. Um eine hohe Geschwindigkeit und Präzision zu erreichen, muss die CNC die beste Vorschubgeschwindigkeit entsprechend der Formbahn der Teilebearbeitung auswählen und den Positionsbefehl mit der höchstmöglichen Vorschubgeschwindigkeit innerhalb der zulässigen Genauigkeit generieren. Insbesondere an Ecken und kleinen Radien sollte die CNC in der Lage sein, zu bestimmen, wie stark sich Änderungen der Bearbeitungsgeschwindigkeit auf die Genauigkeit auswirken. Bevor das Werkzeug einen solchen Punkt erreicht, wird die Tangentengeschwindigkeit des Werkzeugs automatisch abgebremst. Für die Formbearbeitung ist der allgemeine Programmabschnitt sehr klein, aber das Programm ist sehr lang, sodass spezielle Steuerungsmethoden verwendet werden müssen, um eine hochpräzise und schnelle Bearbeitung zu erreichen. Das Servosystem erfordert einen präzisen und schnellen Antrieb, um hochpräzise mechanische Teile mit hoher Geschwindigkeit zu bearbeiten. Aus diesem Grund muss das Servosystem schnell reagieren und Störungen unterdrücken können. Gleichzeitig darf das Servosystem keine Vibrationen erzeugen und Resonanzen mit der Werkzeugmaschine verhindern.

Die Anforderungen an CNC für die Hochpräzisions- und Hochgeschwindigkeitsbearbeitung lassen sich wie folgt zusammenfassen:

• (1) Es kann Blöcke mit hoher Geschwindigkeit verarbeiten.
• (2) Der Informationsfluss kann schnell und genau verarbeitet und gesteuert werden, um Bearbeitungsfehler zu minimieren.
• (3) Es kann die mechanischen Auswirkungen minimieren und dafür sorgen, dass sich die Werkzeugmaschine reibungslos bewegt.
• (4) Es muss über genügend Kapazität verfügen, damit Bearbeitungsprogramme mit großer Kapazität mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden können. oder die Fähigkeit haben, große Datenmengen über das Netzwerk zu übertragen.
• (5) Servomotoren, Spindelmotoren und Sensoren mit hoher Auflösung und Hochgeschwindigkeitsbetrieb.
• (6) Da die Verarbeitung mit hoher Geschwindigkeit erfolgt, sind Zuverlässigkeit und Sicherheit sehr wichtig.

Die Hochgeschwindigkeits- und Hochpräzisionsfunktionen umfassen hauptsächlich die folgenden Aspekte:

• 1. Vorschubsteuerung und Beschleunigungs- (Verzögerungs-) Bearbeitungsfunktionen (einschließlich Eckenverzögerungsbearbeitung): Der Fehler bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung wird hauptsächlich durch die Verzögerung der Beschleunigung (Verzögerung) des Steuerungssystems und die Verzögerung des Servosystems verursacht. Daher muss das Steuerungssystem versuchen, die Fehler in diesen beiden Aspekten zu reduzieren. Beispielsweise wird die Vorwärtssteuerung verwendet, um durch Servoverzögerung verursachte Fehler zu reduzieren. Nutzen Sie die digitale Servotechnologie, um die Servosteuerung zu verbessern. Durch den Einsatz digitaler Servotechnologie können die Geschwindigkeits- und Positionsverstärkung des Servosystems verbessert und so die durch die Servoverzögerung verursachten Fehler verringert werden. Reduzieren Sie den Fehler, der durch Beschleunigungs- (Verzögerungs-) Geschwindigkeitsverzögerungen verursacht wird. Bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung sind Beschleunigung (Verzögerung) und Vorschub die wichtigsten Parameter. Nur durch eine strikte Steuerung der Beschleunigung (Verzögerung) und der Vorschubgeschwindigkeit bei verschiedenen Bearbeitungsformen kann eine hohe Geschwindigkeit erreicht werden Bearbeitungsprozess realisiert werden. Eine große Vorschubgeschwindigkeit führt zu großen Fehlern beim Übergang des Systems, z. B. bei Ecken. Um eine Hochgeschwindigkeitsbearbeitung zu erreichen, muss die Vorschubgeschwindigkeit kontrolliert werden. Darüber hinaus kann die Verwendung der Beschleunigung (Verzögerung) vor der Interpolation auch den Fehler reduzieren, der durch die Verzögerung der Beschleunigung (Verzögerung) verursacht wird.
• 2. Look-Ahead-Steuerung. Wenn die Vorschubgeschwindigkeit sowie die Beschleunigung und Verzögerung in verschiedenen Bearbeitungsformen vorberechnet werden, kann das CNC-System die Bewegungsbahn und die Bewegungsgeschwindigkeit vorab berechnen; Das heißt, das auszuführende Programm gemäß den oben genannten Methoden zur Steuerung der Vorschubgeschwindigkeit sowie der Beschleunigung und Verzögerung vorverarbeiten, die Vorschubgeschwindigkeit sowie die Beschleunigung und Verzögerung einiger Programmsegmente vorab berechnen und dann die Bewegung berechnen. Die geometrische Flugbahn ist dann an den Multisegmentpuffer gesendet. Beim Laufen bewegt sich das Werkzeug mit a Hochgeschwindigkeits-CNC-Bearbeitung bei einer bestimmten Geschwindigkeit, aber der Fehler der Bearbeitungsform ist immer noch gering. Dies ist das Prinzip der „Vorwärtssteuerung“, manchmal auch „Vorwärtssteuerung“ und „Vorwärtssteuerung“ genannt.
• 3. Mithilfe der Hochgeschwindigkeitsverteilung des Fernpuffers und des DNC-Betriebs ist es für die Bearbeitung von Teilen, die aus einer großen Anzahl von Programmen bestehen, erforderlich, das Programm schnell vom Eingabeterminal zum CNC-System zu übertragen. Nachdem die CNC ein Programm gelesen hat, berechnet sie die Daten des Programms, erzeugt einen Verteilungsimpuls für jede Achse und sendet ihn an das Servosystem, um den Servomotor zum Laufen zu bringen. Die Zeit zur Erzeugung des zugewiesenen Impulses (die Zeit für die Bearbeitung des Programmabschnitts) ist ein wichtiger Faktor für die Leistung der CNC. Für ein Programmsegment ermöglicht der Hochgeschwindigkeits-DNC-Betrieb (unter Verwendung von Remote-Puffern), dass die Zeit, die zum Erzeugen des Verteilungsimpulses erforderlich ist, erheblich reduziert wird. Diese Funktion verkürzt den Verteilungsimpuls zum Generieren eines Blocks und stellt so sicher, dass das Programm, das aus einer Reihe kleiner Blöcke besteht, nicht zwischen den Blöcken stoppt. Wenn beispielsweise ein DNC-Vorgang ausgeführt wird, kann ein Programm, das aus einer Reihe von 1-mm-Blöcken besteht (3-Achsen-Linearinterpolation), mit einer Geschwindigkeit von 60 m/min arbeiten, und die zugewiesene Ausführung wird nicht unterbrochen. Durch den Einsatz der Remote-Buffer-Funktion wird eine Hochgeschwindigkeits-Dateneingabe realisiert, die auch eine Hochgeschwindigkeitsbearbeitung gewährleistet.
• 4. Verbessern Sie die Systemauflösung. Zum Beispiel die Nano-Interpolationsfunktion. Es verwendet einen Prozessor mit Hochgeschwindigkeits-RISC. Durch die Interpolation in Nanometern für die Bearbeitung kann die Maschine die Bearbeitungsleistung mit der besten Vorschubgeschwindigkeit anpassen.
• 5. Die Kontrolle des Rucks. Wenn sich die Kurve bewegt, kann die Änderung der Beschleunigung mechanische Vibrationen verursachen. Die Steuerung des Rucks besteht darin, solche Bewegungen automatisch zu erkennen, um die Geschwindigkeit zu verringern und den mechanischen Stoß zu reduzieren, um den Wert der Oberflächenrauheit zu verringern.
• 6. NURBS-Interpolation: Bei der Verwendung von CAD zum Entwerfen von Formen wird NURBS häufig zum Ausdruck freier Kurven verwendet. Im Vergleich zur allgemeinen CNC verfügt NURBS über eine höhere Übertragungsrate und ein kürzeres Programm. Gleichzeitig sind die bearbeiteten Teile näher an der Geometrie des CAD-Designs.

Bei Hochgeschwindigkeits- und Hochpräzisionsbearbeitungsfunktionen kommt es bei der Auswahl darauf an, ob die Funktion basierend auf der Bearbeitungsgeschwindigkeit oder der Bearbeitungsgenauigkeit ausgewählt wird. Um sicherzustellen, dass der Bearbeitungsfehler des Hochgeschwindigkeitssystems gering ist, benötigt das System eine Fehlerkompensationsvorrichtung. Zu diesen Kompensationen gehören: lineare Vollhubkompensation und nichtlineare Biegekompensation, Steigungskompensation, Spielkompensation, Überquadrantenkompensation, Werkzeugversatz und Wärmeausdehnung, statische Reibung, dynamische Reibungskompensation usw. Mit zahlreichen Netzwerkfunktionen und Softwarepaketen das beste System geeignet für Werkzeugmaschinen konstruiert werden können.

• (1) Zentralisierte Verwaltung. Ein Computer kann zur Steuerung mehrerer Werkzeugmaschinen verwendet werden, was für die Überwachung, Ausführung und Bearbeitung von Vorgängen sowie für die Übertragung und Verwaltung von NC-Programmen praktisch ist.
• (2) Fernunterstützung und Service. CNC befindet sich in Zukunft in einem Hochgeschwindigkeitszustand, daher sind die Anforderungen an die Zuverlässigkeit sehr hoch. Die Doppelinspektionsfunktion ist eine wichtige Maßnahme, um den sicheren Betrieb des CNC-Systems zu gewährleisten.

Hochpräzise Hochgeschwindigkeitsbearbeitungstechnologie ist die Weiterentwicklung der traditionellen Bearbeitungstechnologie und unterscheidet sich nicht wesentlich von der herkömmlichen CNC-Bearbeitung. Für hochpräzise, HochgeschwindigkeitsbearbeitungZiel von Werkzeugmaschinen ist es, hochpräzise Teile mit hoher Geschwindigkeit zu bearbeiten. Um eine Hochgeschwindigkeitsbearbeitung auf der Grundlage von Genauigkeit zu erreichen, gibt es drei wichtige Faktoren: mechanisches System, numerisches CNC-Steuergerät und Antriebsgerät. Die Hochgeschwindigkeits- und Hochpräzisionsbearbeitung erfordert eine hohe Steifigkeit der Werkzeugmaschine und leichtere bewegliche Teile, insbesondere die Vorschub- und Spindelteile. Das zweite ist das numerische CNC-Steuerungssystem, bei dem es sich um die Einheit handelt, die Geschwindigkeits- und Positionsbefehle ausgibt. Zunächst ist es erforderlich, dass die Anweisungen präzise und schnell übermittelt werden können. Nach der Bearbeitung wird an jede Koordinatenachse eine Positionsanweisung ausgegeben. Das Servosystem muss das Werkzeug antreiben, um sich genau gemäß der Anweisung zu bewegen.

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