Was sind die strukturellen Komponenten von automatischen CNC-Drehmaschinen?
Obwohl es viele Arten von CNC-Drehmaschinen gibt, bestehen sie im Allgemeinen aus drei Teilen: dem Hauptkörper der Drehmaschine, dem numerischen Steuergerät und dem Servosystem.
1) Mit Ausnahme einiger wirtschaftlicher CNC-Drehmaschinen, die im Wesentlichen das traditionelle Layout gewöhnlicher Drehmaschinen beibehalten, wurden die meisten CNC-Drehmaschinen speziell für die Produktion entwickelt und fertiggestellt.
1) Spindel und Spindelstock
a) Die Drehgenauigkeit der Spindel-CNC-Drehspindel wirkt sich direkt auf die Bearbeitungsgenauigkeit der Teile aus. seine Leistung und Rotationsgeschwindigkeit beeinflussen die Verarbeitungseffizienz; sein synchroner Betrieb, die automatische Drehzahländerung und die anforderungen an den richtungsgenauen Stopp beeinflussen den Automatisierungsgrad der Drehmaschine.
b) Eine CNC-Drehmaschine mit einer abgestuften automatischen Drehzahlregelungsfunktion im Spindelkasten und der Übertragungsmechanismus im Spindelkasten wurde stark vereinfacht; eine CNC-Drehmaschine mit stufenloser automatischer Drehzahlregelung (einschließlich richtungsweisengen Ex-Stopp), die die Rolle der mechanischen Übertragungsdrehzahländerung und Richtungsänderung spielt Der Mechanismus existiert nicht mehr, und seine Spindelbox ist zum Synonym für "Lagersitz" und "Schmierkasten" geworden; für den Nachrüsttyp (mit Doppelfunktionen des manuellen Betriebs und der automatischen Steuerungsverarbeitung) behält es im Wesentlichen seinen ursprünglichen Spindelstock.
2) Führungsschiene Die Führungsschiene der CNC-Drehmaschine ist ein wichtiger Teil, um die Genauigkeit der Vorschubbewegung zu gewährleisten. Es beeinflusst weitgehend die Steifigkeit, Genauigkeit und Stabilität der Drehmaschine bei langsamem Vorschub und ist einer der wichtigen Faktoren, die die Qualität der Teilebearbeitung beeinflussen. Abgesehen davon, dass einige CNC-Drehmaschinen immer noch die traditionelle Gleitführungsschiene (Metalltyp) verwenden, haben die nach Stereotypen hergestellten CNC-Drehmaschinen mehr Kunststoffführungsschienen verwendet. Diese neue Art der Gleitführung hat einen niedrigen Reibungskoeffizienten, eine gute Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Stoßdämpfung sowie hervorragende Schmierbedingungen.
3) Der mechanische Übertragungsmechanismus wurde auf der Grundlage der ursprünglichen gewöhnlichen Drehgetriebekette stark vereinfacht, mit Ausnahme des Zahnradgetriebes in einem Teil des Spindelkastens. Zum Beispiel werden die hängende Radbox, die Zufuhrbox, die Schiebebox und der größte Teil des Übertragungsmechanismus aufgehoben, und nur der Spiralübertragungsmechanismus der Längs- und Horizontalzuführung wird beibehalten, und der Antriebsmotor wird der Spindel hinzugefügt (einige Drehmaschinen haben nicht hinzugefügt) Getriebepaar, das sein Spiel eliminieren kann.
a) Spiralübertragungsmechanismus Das Schraubenpaar in der numerisch gesteuerten Drehmaschine ist ein Bewegungspaar, das die Drehbewegung des Antriebsmotors in eine lineare Bewegung des Werkzeugpfostens in vertikaler und horizontaler Richtung umwandelt. Die Komponente, die den Schraubenübertragungsmechanismus bildet, ist im Allgemeinen ein Kugelgewindetriebspaar. Der Reibungswiderstand des Kugelgewindetriebspaares ist klein, wodurch der axiale Spalt und die Vorspannung eliminiert werden können, so dass die Übertragungseffizienz und Präzision hoch sind, die Bewegung stabil ist und die Bewegung empfindlich ist. Die Struktur ist jedoch komplizierter und die Anforderungen an die Fertigungstechnologie sind höher, so dass auch die Kosten höher sind. Darüber hinaus ist es schwieriger, die Spaltgröße selbst anzupassen.
b) Zahnradpaar. Im Antriebsmechanismus vieler CNC-Drehmaschinen wird ein einfaches Getriebe (Rahmen) zwischen Antriebsmotor und Vorschubschnecke gesetzt. Die Hauptfunktion des Getriebepaares besteht darin, sicherzustellen, dass das Pulsäquivalent der Vorschubbewegung der Drehmaschine den Anforderungen entspricht, und die nachteiligen Auswirkungen der möglichen axialen Bewegung der Gewindespindel auf den Antriebsmotor zu vermeiden.
4) Automatisch rotierender Werkzeugpfosten Neben dem automatischen Werkzeugwechsler mit zufälligem Werkzeugwechsel (mit Werkzeugmagazin) im Drehzentrum haben CNC-Drehmaschinen in der Regel einen automatischen Indexierwerkzeugpfosten mit einer festen Werkzeugposition, und einige Drehmaschinen haben auch verschiedene Formen Doppelmesserhalter.
5) Erkennungs-Feedback-Gerät Das Erkennungs-Feedback-Gerät ist ein wichtiger Bestandteil der CNC-Drehmaschine, der einen großen Einfluss auf die Verarbeitungsgenauigkeit, die Produktionseffizienz und den Automatisierungsgrad hat. Das Detektionsgerät umfasst zwei Kategorien: Wegerkennungsgerät und Werkstückgrößenerkennungsgerät. Unter ihnen ist das Werkstückgrößenerkennungsgerät in zwei Typen unterteilt: das interne Größenerkennungsgerät und das externe Größenerkennungsgerät. Die Werkstückgrößenerkennung wird nur bei wenigen CNC-Drehmaschinen eingesetzt.
6) Werkzeugeinstellvorrichtung, mit Ausnahme einiger spezieller CNC-Drehmaschinen, verwenden fast alle gewöhnlichen CNC-Drehmaschinen verschiedene Formen von automatischen Indexierwerkzeughaltern für das Multi-Tool-Drehen. Auf diese Weise erfordert die Position, an der die Werkzeugposition jedes Werkzeugs auf dem Werkzeughalter installiert ist, oder die Position relativ zum festen Ursprung der Drehmaschine eine Werkzeugkalibrierung, -einstellung, -messung und -bestätigung, um die Verarbeitungsqualität der Teile sicherzustellen.
(2) Numerisches Steuergerät und Servosystem Der Hauptunterschied zwischen numerisch gesteuerter Drehmaschine und gewöhnlicher Drehmaschine besteht darin, ob sie aus zwei Hauptteilen besteht: numerischem Steuergerät und Servosystem. Wenn das Erkennungsgerät der CNC-Drehmaschine dem menschlichen Auge entspricht, dann ist das CNC-Gerät dem menschlichen Gehirn und das Servosystem entspricht den menschlichen Händen. Auf diese Weise ist es nicht schwer, die wichtige Position dieser beiden Teile in der CNC-Drehmaschine zu erkennen. a) Numerisches Steuergerät Der Kern des numerischen Steuergeräts ist der Computer und seine Software, die eine "Befehlsrolle" in der Drehmaschine mit numerischer Steuerung spielt: Das numerische Steuergerät empfängt verschiedene Informationen, die vom Verarbeitungsprogramm gesendet werden, und nach der Verarbeitung und Bereitstellung sendet es die Ausführung an den Antriebsmechanismus Command; Im Ausführungsprozess geben sein Antrieb, seine Erkennung und andere Institutionen gleichzeitig relevante Informationen an das numerische Steuergerät zurück, so dass nach der Verarbeitung ein neuer Ausführungsbefehl ausgegeben werden kann.
Eine CNC-Werkzeugmaschine ist eine automatisierte Werkzeugmaschine, die mit einem Programmsteuerungssystem (numerisches Steuerungssystem) ausgestattet ist. Das System kann Programme mit Verwendungsnummern oder anderen Symbolcodierungsanweisungen (Werkzeugbewegungstrajektorieninformationen) logisch verarbeiten. Insbesondere werden die digitalisierten Bewegungsleitkurveninformationen des Werkzeugs in das numerische Steuergerät eingegeben, und nach der Dekodierung und Berechnung ist die Werkzeugmaschine, die die Relativbewegung des Werkzeugs und des Werkstücks steuert und die erforderlichen Teile verarbeitet, die numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine.
1. Arbeitsprinzip der CNC-Werkzeugmaschine Entsprechend den technischen Anforderungen und Prozessanforderungen der Teilebearbeitung wird das Bearbeitungsprogramm des Teils geschrieben und dann das Bearbeitungsprogramm in das CNC-Gerät eingegeben. Das CNC-Gerät steuert die Spindelbewegung, die Vorschubbewegung, den Werkzeugwechsel und das Werkstück Spannen und Lösen, Kühlen und Schmierpumpen werden ein- und ausgeschaltet, so dass Werkzeuge, Werkstücke und andere Hilfseinrichtungen streng nach der vom Bearbeitungsverfahren vorgegebenen Reihenfolge, Flugbahn und Parametern arbeiten, um Teile zu bearbeiten, die den Anforderungen der Zeichnungen entsprechen.
2. CNC-Werkzeugmaschinenstruktur CNC-Werkzeugmaschine besteht hauptsächlich aus vier Teilen: Steuermedium, CNC-Gerät, Servosystem und Werkzeugmaschinenkörper. Der Bearbeitungsprozess von CNC-Werkzeugmaschinen:
1) Steuermedium
Das Steuermedium zeichnet verschiedene Verarbeitungsinformationen in Form von Anweisungen auf, wie z. B. den Prozess der Teilebearbeitung, Prozessparameter und Werkzeugbewegung usw., und gibt diese Informationen in das CNC-Gerät ein, um die CNC-Werkzeugmaschine zum Schneiden des Teils zu steuern.
2) Numerisches Steuergerät
Das numerische Steuergerät ist das Herzstück der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine. Seine Funktion besteht darin, die Eingabeverarbeitungsinformationen zu akzeptieren, zu dekodieren, zu berechnen und logisch durch die Systemsoftware und die Logikschaltung des numerischen Steuergeräts zu verarbeiten, entsprechende Impulse an das Servosystem zu senden und die Bewegung der Werkzeugmaschine durch das Servosystem zu steuern Die Teile bewegen sich gemäß den Anweisungen des Verarbeitungsprogramms.
3) Servosystem
Das Servosystem besteht aus einem Servomotor und einer Servoantriebsvorrichtung. Im Allgemeinen ist das numerische Steuerungssystem die Integration des Indexsteuergeräts und des Servosystems, so dass das Servosystem das Ausführungssystem des numerischen Steuerungssystems ist. Die vom numerischen Steuergerät ausgegebenen Geschwindigkeits- und Verschiebungsbefehle steuern die Verschiebung des Ausführungsteils entsprechend der Vorschubgeschwindigkeit und der Vorschubrichtung. Jeder Ausführungsteil der Vorschubbewegung ist mit einem Servosystem ausgestattet, und einige Servosysteme verfügen auch über ein Positionsmessgerät, das direkt oder indirekt die tatsächliche Verschiebung des Ausführungsteils misst und zur Kompensation von Bearbeitungsfehlern an das numerische Steuergerät zurückgibt.
4) Werkzeugmaschinenkörper
Der Körper von CNC-Werkzeugmaschinen ähnelt im Wesentlichen dem von gewöhnlichen Werkzeugmaschinen. Der Unterschied besteht darin, dass die Struktur von CNC-Werkzeugmaschinen einfach und starr ist. Das Getriebesystem verwendet Kugelgewindetriebe, um die Gewindetriebe und Zahnstangenantriebe gewöhnlicher Werkzeugmaschinen zu ersetzen. Das Spindeldrehzahlwechselsystem vereinfacht das Getriebe und verwendet in der Regel eine Frequenzumwandlung. Drehzahlregelung und Servoregelung.
Werkzeuge für CNC-Drehmaschinen:
(1) Anforderungen an Schneidwerkzeuge Die CNC-Drehmaschine kann sowohl zum Schruppen als auch zum Schlichten verwendet werden. Um eine Schruppbearbeitung mit einer größeren Schnitttiefe und einer größeren Vorschubgeschwindigkeit durchführen zu können, muss das Schruppdrehwerkzeug eine hohe Festigkeit und eine gute Haltbarkeit aufweisen. Das Feindrehen dient in erster Linie dazu, die Bearbeitungsgenauigkeit zu gewährleisten, so dass die Schneidwerkzeuge eine hohe Präzision und eine gute Haltbarkeit aufweisen müssen. Um die Zeit des Werkzeugwechsels zu verkürzen und das Einstellen des Werkzeugs zu erleichtern, sollte es möglich sein, Spannmaschinen häufiger zu verwenden. CNC-Drehmaschinen erfordern auch eine gute Konsistenz der Klingenhaltbarkeit, um die Verwendung von Werkzeugstandsverwaltungsfunktionen zu erleichtern. Bei der Verwendung des Werkzeugstandzeitmanagements basiert das Einstellungsprinzip der Klingenhaltbarkeit auf der Klinge mit der geringsten Haltbarkeit unter den Klingenchargen. In diesem Fall ist die Konsistenz der Haltbarkeit der Klinge noch wichtiger als ihre durchschnittliche Lebensdauer.
(2) CNC-Drehwerkzeuge. CNC-Drehwerkzeuge werden im Allgemeinen in drei Kategorien unterteilt, nämlich spitze Drehwerkzeuge, bogenförmige Drehwerkzeuge und Formdrehwerkzeuge. Drehwerkzeuge, die sich durch gerade Schneidkanten auszeichnen, werden im Allgemeinen als spitze Drehwerkzeuge bezeichnet. Die Spitze dieser Art von Drehwerkzeug (auch sein Werkzeugpositionspunkt) besteht aus geraden Haupt- und Nebenschneidkanten, wie z.B. 90? Innen- und Außendrehwerkzeuge, Drehwerkzeuge für die linke und rechte Stirnseite, Stechen (gebrochenes) Drehen Eine Vielzahl von externen und internen Drehwerkzeugen mit sehr kleinen Schneidkanten und kleinen Fasen. Bei der Bearbeitung von Teilen mit dieser Art von Drehwerkzeug wird die Konturform des Teils hauptsächlich durch die Verschiebung einer unabhängigen Werkzeugspitze oder einer linearen Hauptschneide erhalten, was bei den beiden anderen Arten von Drehwerkzeugen völlig prinzipiell der Fall ist. Verschieden.
Das bogenförmige Drehwerkzeug ist ein spezielles Drehwerkzeug für die CNC-Bearbeitung. Seine Eigenschaft ist, dass die Form der Klinge, die die Hauptschneide bildet, ein Bogen mit kleinem Rundheitsfehler oder Linienprofilfehler ist; Jeder Punkt der Bogenklinge ist die Spitze eines bogenförmigen Drehwerkzeugs, daher ist der Werkzeugpositionspunkt nicht Auf dem Bogen, sondern in der Mitte des Bogens; der Bogenradius des Drehwerkzeugs ist theoretisch unabhängig von der Form des bearbeiteten Teils und kann nach Bedarf flexibel bestimmt oder nach der Messung bestätigt werden. Wenn die Spitze einiger spitzer oder geformter Drehwerkzeuge (z. B. Gewindedrehwerkzeuge) eine bestimmte Bogenform aufweist, kann sie auch als diese Art von Drehwerkzeug verwendet werden.
Das bogenförmige Drehwerkzeug kann zum Drehen von Innen- und Außenflächen eingesetzt werden und eignet sich besonders zum Drehen verschiedener glatt verbundener (konkaver) Umformflächen. Umformdrehwerkzeuge werden allgemein als Modelldrehwerkzeuge bezeichnet, und die Konturform der verarbeiteten Teile wird vollständig durch die Form und Größe der Drehwerkzeugklinge bestimmt. In der CNC-Drehbearbeitung gehören zu den üblichen Umformdrehwerkzeugen Drehwerkzeuge mit kleinem Radius, nicht rechteckige Drehwerkzeuge und Gewindedrehwerkzeuge. Bei der CNC-Bearbeitung sollte das Umformdrehwerkzeug so wenig wie möglich verwendet werden oder nicht, und wenn es wirklich notwendig ist, es auszuwählen, sollte es im Prozessvorbereitungsdokument oder im Bearbeitungsverfahrensblatt ausführlich erläutert werden. Um den Anforderungen der automatischen Bearbeitung von CNC-Werkzeugmaschinen (wie Werkzeugeinstellung oder -voreinstellung, automatisches Werkzeugwechsel oder -drehen, automatische Erkennung und Verwaltung usw.) gerecht zu werden und die Produktverarbeitungsqualität und Produktionseffizienz kontinuierlich zu verbessern und Werkzeugkosten zu sparen, verwenden Sie mehr modulare und standardisierte Werkzeuge.
2. Das Futterhydraulikfutter der CNC-Drehmaschine ist ein wichtiges Zubehör zum Spannen des Werkstücks während des CNC-Drehens. Gewöhnliches Hydraulikfutter kann für allgemeine rotierende Teile verwendet werden; Für Teile, deren Klemmteil nicht zylindrisch ist, ist ein besonderer Zweck erforderlich. Chuck; Federfutter wird benötigt, wenn Teile direkt mit Stangenmaterial bearbeitet werden.
3. Der Reitstock der CNC-Drehmaschine hat ein großes Verhältnis zwischen der axialen Größe und der radialen Größe, und die bewegliche Oberseite, die auf dem hydraulischen Reitstock installiert ist, muss verwendet werden, um das Ende des Teils zu stützen, um die korrekte Bearbeitung des Teils zu gewährleisten. Der Reitstock hat einen gewöhnlichen hydraulischen Reitstock und einen programmierbaren hydraulischen Reitstock.
4. Der Werkzeugrest der CNC-Drehmaschine ist ein sehr wichtiger Teil der CNC-Drehmaschine. Je nach Funktion der CNC-Drehmaschine beträgt die Anzahl der Werkzeuge, die auf der Werkzeugpfosten installiert werden können, im Allgemeinen 8, 10, 12 oder 16, und einige CNC-Drehmaschinen können mit mehr Werkzeugen ausgestattet werden. Die Struktur des Werkzeughalters ist im Allgemeinen rotativ, und das Werkzeug wird in umfangsreicher Richtung auf dem Werkzeughalter installiert, und radiale Drehwerkzeuge, axiale Drehwerkzeuge, Bohrer und Bohrwerkzeuge können installiert werden. Das Drehbearbeitungszentrum kann auch mit Axialfräsern und Radialfräsern ausgestattet werden. Die Werkzeughalter einiger CNC-Drehmaschinen sind in-line und die Werkzeuge werden entlang einer geraden Linie installiert. CNC-Drehmaschinen können mit zwei Werkzeughaltern ausgestattet werden:
(1) Der spezielle Werkzeughalter wird vom Drehmaschinenhersteller selbst entwickelt, und der verwendete Werkzeughalter ist ebenfalls speziell. Der Vorteil dieses Werkzeughalters sind niedrige Herstellungskosten, aber es fehlt an Vielseitigkeit.
(2) Allgemeine Werkzeughalter. Die Werkzeughalter werden nach bestimmten allgemeinen Normen hergestellt. CNC-Drehmaschinenhersteller können entsprechend den funktionalen Anforderungen von CNC-Drehmaschinen auswählen und konfigurieren.
5. Fräskraftkopf der CNC-Drehmaschine Der Fräskraftkopf, der auf dem Werkzeugpfosten der CNC-Drehmaschine installiert ist, kann die Bearbeitungskapazität der CNC-Drehmaschine erheblich erweitern.
