Die CNC-Drehmaschinenbearbeitung ist eine Art hochpräzise, hocheffiziente Werkzeugmaschine mit digitalen Teilen zur Informationssteuerung und Werkzeugverschiebung. Es ist ein effektiver Weg, um die Probleme von Luft- und Raumfahrtprodukten wie Teilevielfalt, Kleinserien, komplexe Form, hohe Präzision und hohe Effizienz sowie automatische Verarbeitung zu lösen.

Die Bearbeitung von CNC-Drehmaschinen ist eine High-Tech-Bearbeitungsmethode für Präzisionsteile. Kann verschiedene Arten von Materialien verarbeiten, wie z. B. Edelstahl 316, 304, Kohlenstoffstahl, legierter Stahl, Aluminiumlegierung, Zinklegierung, Titanlegierung, Kupfer, Eisen, Kunststoff, Acryl, POM, UHWM und andere Rohstoffe, zu denen verarbeitet werden kann quadratische, runde Kombination

Komplexe Bauteile.

(1) Mainframe, er ist Gegenstand von CNC-Werkzeugmaschinen, einschließlich Maschinenteilen, Säulen, Spindeln, Vorschubmechanismen und anderen mechanischen Komponenten. Er ist ein mechanisches Teil, mit dem verschiedene Schneidvorgänge ausgeführt werden.

(2) Das numerische Steuergerät ist der Kern von CNC-Werkzeugmaschinen, einschließlich Hardware (Leiterplatte, CRT-Monitor, Schlüsselbox, Papierbandleser usw.) und entsprechender Software zur Eingabe digitalisierter Teileprogramme und zur Vervollständigung von Eingabeinformationen. Speicherung, Datenkonvertierung, Interpolationsoperationen und verschiedene Steuerfunktionen.

(3) Antriebsvorrichtung, die die Antriebskomponente des CNC-Maschinenaktuators ist, einschließlich der Spindelantriebseinheit, der Vorschubeinheit, des Spindelmotors und des Vorschubmotors. Er realisiert den Spindel- und Vorschubantrieb durch ein elektrisches oder elektrohydraulisches Servosystem unter der Steuerung des numerischen Steuergeräts. Wenn mehrere Feeds verknüpft sind, können Positionierung, Gerade, Ebenenkurve und Raumkurve verarbeitet werden.

(4) Zusatzgeräte, notwendige Komponenten der Indexsteuerungs-Werkzeugmaschine, um den Betrieb von CNC-Werkzeugmaschinen wie Kühlung, Spanabfuhr, Schmierung, Beleuchtung und Überwachung sicherzustellen. Es umfasst hydraulische und pneumatische Geräte, Spänevakuierungsgeräte, Austauschtabellen, numerische Steuertürme und numerisch gesteuerte Indexierköpfe sowie Werkzeuge und Überwachungsgeräte.

(5) Programmier- und andere Zusatzgeräte können außerhalb der Maschine zur Teileprogrammierung, Lagerung usw. verwendet werden.

CNC-Drehmaschine ist ein typisches elektromechanisches Integrationsprodukt. Es handelt sich um ein hocheffizientes, hochpräzises, hochflexibles und hochautomatisiertes modernes mechanisches Verarbeitungsgerät, das moderne Maschinenbautechnologie, automatische Steuerungstechnologie, Erkennungstechnologie und Computerinformationstechnologie integriert. Wie andere mechatronische Produkte besteht es auch aus einem mechanischen Körper, einer Stromquelle, einer elektronischen Steuereinheit, einem Detektionserfassungsabschnitt und einer Ausführungsmaschine (Servosystem). Bei der Bearbeitung von Teilen auf gewöhnlichen Drehmaschinen ändert der Bediener kontinuierlich den Relativbewegungsweg zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück gemäß den Anforderungen der Teilezeichnung, und das Werkzeug schneidet das Werkstück, um die gewünschten Teile herzustellen. Während die Teile auf der CNC-Drehmaschine bearbeitet werden In diesem Fall werden die Verarbeitungssequenz, die Prozessparameter und die Drehbewegungsanforderungen des bearbeiteten Teils in CNC-Sprache geschrieben, dann in die CNC-Vorrichtung eingegeben und die CNC-Vorrichtung führt eine Reihe von Bearbeitungen aus zum Servosystem. Weist das Servosystem an, die beweglichen Teile der Drehmaschine anzutreiben, um die Bearbeitung der Teile automatisch abzuschließen.

Die Bearbeitungsgenauigkeit von CNC-Drehmaschinen besteht aus der Steuergenauigkeit des CNC-Systems und der mechanischen Präzision der Drehmaschine. Die Präzision des CNC-Systems und die Frage, ob das Servosteuerungsverfahren optimal eingestellt ist, wirken sich direkt auf die Bearbeitungsgenauigkeit der CNC-Drehmaschine aus, und die Genauigkeit des Maschinenkörpers der Werkzeugmaschine schränkt auch die Bearbeitungsgenauigkeit der CNC-Drehmaschine ein. Im Allgemeinen wird die Ungenauigkeit der Bearbeitung von CNC-Drehmaschinen im Allgemeinen durch die folgenden Gründe verursacht: (1) thermischer Verformungsfehler der Drehmaschine;

(2) Drehgeometriefehler;

(3) Fehler, die durch Drehen der Werkzeuggeometrieparameter verursacht werden;

(4) Werkzeugverschleißfehler;

(5) Fehler im Servozufuhrsystem usw.

Darunter sind die Fehler, die durch die geometrischen Parameter des Drehwerkzeugs und den Fehler des Servovorschubsystems verursacht werden, die häufigsten in der tatsächlichen Produktion. Die meisten modernen CNC-Drehmaschinen verwenden Servomotoren, um die Kugelumlaufspindel anzutreiben, um ihre Positionssteuerung zu erreichen. Der Übertragungsfehler der Kugelumlaufspindel kann die Genauigkeit der Werkzeugmaschine beeinträchtigen und zu einem der wichtigen Faktoren der Positioniergenauigkeit der CNC-Werkzeugmaschine werden. Gegenwärtig wird der NC-Prozess von CNC-Werkzeugmaschinen in China hauptsächlich von einem Servovorschubsystem mit halbgeschlossenem Regelkreis gesteuert. Bei Arbeiten an der CNC-Drehmaschine führt die Rückwärtsbewegung der Schraube des Servomotors dazu, dass der Luftspalt leer läuft, was zu Spielfehlern zwischen Lager und Lagersitz führt. Gleichzeitig führt die äußere Kraft dazu, dass das Getriebe und die beweglichen Teile der Maschine elastisch verformt werden. Der Fehler der CNC-Drehmaschine ist die Summe aus Vorwärtslauffehler und Spiel, und die Ungleichmäßigkeit der Komponenten während des Betriebs führt zu einer Änderung des elastischen Spalts, die sich auf die numerische Steuerung auswirkt. Genauigkeit.

Die bearbeiteten Teile der mechanischen Teile werden durch die Bewegung des Drehwerkzeugs der numerisch gesteuerten Drehmaschine auf der Oberfläche der Teile gemäß einer bestimmten Flugbahn erzeugt. Aufgrund des Wenderadius der Werkzeugnase und des Werkzeugneigungswinkels des Drehwerkzeugs der CNC-Drehmaschine ändert sich das axiale Maß der Bearbeitung des zylindrischen Bauteils, und die Änderung des axialen Maßes ist proportional zum Radius des Werkzeugs Spitzenbogen. Das Ausmaß der Änderung der axialen Abmessung nimmt mit zunehmendem Radius des scharfen Bogens zu. Die Änderung der axialen Abmessung ist umgekehrt proportional zum Winkel des Hauptmessers des Drehwerkzeugs, und die Änderung der axialen Abmessung nimmt mit zunehmendem Hauptmesserwinkel ab.

Daher sollte beim Programmieren der bearbeiteten Teile die axiale Verschiebungslänge entsprechend der Änderung der axialen Abmessung geändert werden. Bei der Bearbeitung von CNC-Drehmaschinen wirken sich Parameter wie der Radius des Werkzeugspitzenbogens, der Steigungswinkel kr, der Abstand zwischen der Werkzeugspitze und die Höhe der Werkzeugmitte auf die Genauigkeit des bearbeiteten Teils und die Oberflächenrauheit aus des Teils. Die Irrationalität relevanter Parameter wirkt sich auch auf die Lebensdauer von Drehwerkzeugen aus.

Die Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit von CNC-Werkzeugmaschinen, d. h. die Reduzierung von Bearbeitungsfehlern bei Werkzeugmaschinen, ist zum Fokus und zur heißesten Frage der Forschung geworden. Für CNC-Drehmaschinen, die bei der Herstellung der tatsächlichen Produktionsgenauigkeit des Produkts auftreten, ist die Verarbeitungsgenauigkeit nicht hoch. Sie können Fehlerkompensationsverfahren, Fehlervermeidungsverfahren und andere Methoden und Maßnahmen ergreifen, um die Verarbeitungsgenauigkeit zu verbessern.

Das Fehlerkompensationsverfahren ist ein Verfahren, das die Kompensationsfunktion des CNC-Systems verwendet, um den vorhandenen Fehler auf der Drehachse zu kompensieren und dadurch die Genauigkeit der Drehmaschine zu verbessern. Dies ist ein Mittel, um die Genauigkeit von CNC-Drehmaschinen sowohl wirtschaftlich als auch wirtschaftlich zu verbessern. Durch die Fehlerkompensationstechnologie können hochpräzise Teile mit geringer Präzision auf CNC-Drehmaschinen bearbeitet werden. Die Implementierung der Fehlerkompensation kann sowohl durch Hardware als auch durch Software erfolgen.

(1) Bei CNC-Drehmaschinen, die ein halbgeschlossenes Servosystem verwenden, werden die Positioniergenauigkeit und Wiederholbarkeit der Drehmaschine durch die Umkehrabweichung beeinflusst, was wiederum die Bearbeitungsgenauigkeit des bearbeiteten Teils beeinflusst. Für den Fehler kann in diesem Fall das Kompensationsverfahren verwendet werden. Eine umgekehrte Vorspannung sorgt für eine Kompensation und verringert die Präzision des bearbeiteten Teils. Derzeit haben viele CNC-Drehmaschinen in Chinas mechanischer Verarbeitungsindustrie eine Positioniergenauigkeit von mehr als 0,02 mm. Bei solchen Drehmaschinen gibt es in der Regel keine Kompensationsfunktion. Programmatische Methoden können verwendet werden, um eine Einheitspositionierung in bestimmten Situationen und ein klares Spiel zu erreichen.

(2) Das Programmierverfahren kann die Interpolationsverarbeitung der CNC-Drehmaschine bei unverändertem mechanischen Teil und unidirektionaler Positionierung mit niedriger Geschwindigkeit, die den Interpolationsstartpunkt erreicht, realisieren. Wenn der Interpolationsvorschub während des Interpolationsprozesses umgekehrt wird, kann der Spielwert formal interpoliert werden, um die Toleranzanforderungen des Teils zu erfüllen. Andere Arten von numerischen Steuerdrehmaschinen können mit mehreren Adressen im eingestellten numerischen Steuergerätespeicher versehen sein, um den Spielwert jeder Achse als dedizierte Speichereinheit zu speichern. Wenn eine bestimmte Achse der Drehmaschine angewiesen wird, die Bewegungsrichtung zu ändern, liest das numerische Steuergerät der numerischen Steuerdrehmaschine von Zeit zu Zeit den Spielwert der Welle und kompensiert und korrigiert den Befehlswert für die Koordinatenverschiebung genau positioniert die Drehmaschine nach Bedarf. Beseitigen oder reduzieren Sie in der angegebenen Position den Effekt der Sperrvorspannung auf die Genauigkeit der Teilebearbeitung.

Die Methode der Fehlervermeidung gehört zur Ex-ante-Prävention, das heißt der Versuch, mögliche Fehlerquellen durch Fertigungs- und Konstruktionsansätze zu beseitigen. Beispielsweise durch Erhöhung der Präzision der Bearbeitung und Montage von Drehmaschinenteilen, Erhöhung der Steifigkeit des Drehmaschinensystems (Verbesserung der Struktur und Materialien der Drehmaschine) und durch strenge Kontrolle der Bearbeitungsumgebung (wie z. B. der Verarbeitungsumgebung und des Temperaturanstiegs der Werkstatt), wird es verbessert. Die traditionelle Methode der Bearbeitungsgenauigkeit. Das Fehlervermeidungsverfahren wendet „harte Technologie“ an, aber dieses Verfahren hat den Nachteil, dass die Leistung der Drehmaschine in geometrischer Beziehung mit den Kosten wächst. Gleichzeitig wird es sehr schwierig, die Bearbeitungsgenauigkeit der Drehmaschine mit der Methode der Fehlervermeidung zu verbessern, und nachdem die Genauigkeit eine bestimmte Anforderung erreicht hat, wird es sehr schwierig sein, sie wieder zu erhöhen.

Der durch die geometrischen Parameter des Drehwerkzeugs verursachte Bearbeitungsgenauigkeitsfehler kann folgendermaßen behoben werden: Während des Programmiervorgangs stimmt die Flugbahn der Werkzeugspitze mit der Kontur der Teilbearbeitung und der idealen Kontur, dh dem tatsächlich erforderlichen Bogen, überein. geformte Werkzeugspitze vor dem Programmieren durch menschliche Berechnung. Die Trajektorie wird in eine Trajektorie der imaginären Werkzeugnase umgewandelt, und theoretisch wird ein Fehler von Null erreicht. Gleichzeitig ist es wichtig, die Mitte des Werkzeugspitzenbogens als Werkzeugposition im Programmierprozess zu verwenden. Da der Prozess des Zeichnens der Mittelbahn des Werkzeugnasenbogens und die Berechnung seines Merkmalspunkts in diesem Prozess kompliziert sind, verursacht ein kleiner Fehler große Fehler. Um das Auftreten dieses Fehlers zu vermeiden und zu verringern, kann er ausgeführt werden mithilfe der Zeichenfunktion der CAD-Mitteldistanzlinie und der Koordinatenabfragefunktion des Punkts. Bei Verwendung dieser Methode muss jedoch überprüft werden, ob der Wert des Radius des im Werkzeug verwendeten Werkzeugspitzenbogens mit dem Wert im Programm übereinstimmt. Bei der Berücksichtigung des Werkzeugwerts ist Vorsicht geboten.