我想问一下那个数控机床是什么?我还是不太明白。不知道去哪里学习,不知道去不去培训班。
国货很差!也不耐用。还不如国外八九十年代的。
网络计算机
数控(简称数值控制)是指用离散的数字信息控制机械和其他装置的运行,这种信息只能由操作者自己编制程序。
昼夜能力(Day-Night Capability)
直接数字控制系统
用通用计算机直接控制和管理一组数控机床加工或装配零件的系统。
电脑数值控制(Computer Numerical Control)
数控技术应用
数控技术的发展相当迅速,大大提高了模具加工的生产率,其中运算速度更快的CPU是数控技术发展的核心。CPU的提升不仅仅是运算速度的提升,还包括数控技术在其他方面的提升。正是因为近年来数控技术发生了如此大的变化,所以值得总结一下目前数控技术在模具制造中的应用。
程序块的处理时间等,由于CNC厂商对CPU处理速度的提升,以及高速CPU在高度集成的CNC系统中的应用,使得CNC的性能得到了显著的提升。更快更灵敏的系统不仅实现了更高的程序处理速度。事实上,一个能够以相当高的速度处理零件加工程序的系统,在运行过程中可能就像一个低速的加工系统,因为即使是一个功能齐全的数控系统也存在一些潜在的问题,这些问题可能会成为限制加工速度的瓶颈。
目前,大多数模具厂都意识到高速加工需要的不仅仅是短的加工时间。在许多方面,这种情况类似于驾驶赛车。最快的车一定会赢得比赛吗?即使是偶尔的观众也知道,除了速度,还有很多因素影响比赛结果。
首先,车手对赛道的了解非常重要:他必须知道哪里有急转弯,这样才能适当减速,安全高效地通过弯道。在以AG速度加工模具的过程中,CNC中的轨迹监控技术可以预先获得尖锐曲线的信息,起到同样的作用。
同样,驱动器对其他驱动器动作和不确定因素的敏感度,类似于数控中的伺服反馈次数。数控系统中的伺服反馈主要包括位置反馈、速度反馈和电流反馈。
车手在赛道上绕圈行驶时,动作的一致性,能否熟练地刹车和加速,对车手的临场表现有着非常重要的影响。同样,数控系统的铃式加减速和轨迹监控功能也是用缓慢的加减速代替突然的速度变化来保证机床平稳加速。
除此之外,赛车和数控系统还有其他相似之处。赛车发动机的功率类似于数控的驱动装置和电机,赛车的重量可以和机床中运动部件的重量相比,赛车的刚度和强度类似于机床。CNC纠正特定路径错误的能力与驾驶员在车道上控制汽车的能力非常相似。
另一个和现在CNC类似的情况是,那些不是最快的车,往往需要技术全面的司机。以前只有高档数控才能在高速切削的同时保证高加工精度。现在中低档数控的功能也可能圆满完成。虽然高档数控是目前可用的性能最好的,但也有可能你使用的低档数控与同类产品的高档数控具有相同的加工特性。以前数控是限制模具加工最高进给速度的因素,今天是机床的机械结构。在机床已经处于性能极限的情况下,再好的数控也不会提高性能。
数控系统的固有特性
以下是当前模具加工过程中的一些基本CNC特征:
1.曲线和曲面的NURBS插值
该技术使用沿曲线的插值而不是一系列短直线来拟合曲线。这项技术的应用已经相当普遍。目前很多模具行业使用的CAM软件提供了一个选项,就是生成NURBS插值格式的零件程序。同时,强大的CNC还提供五轴插补功能及相关特性。这些特性提高了表面加工质量,改善了电机运行的平稳性,提高了切削速度,使零件的加工程序更小。
2.较小的指令单元
大多数CNC系统以不小于1微米为单位向机床主轴传输运动和定位指令。在充分利用了CPU处理能力的优势后,部分数控系统的最小指令单元甚至可以达到1 nm (0.000001mm)。指令单元减少1000倍后,可以获得更高的加工精度,电机运行更平稳。电机的平稳运行使一些机床能以更高的加速度运行,而不会增加床身的振动。
3.钟形曲线加速/减速
也称为S曲线加速/减速或爬行控制。与直线加速法相比,这种方法可以使机床获得更好的加速效果。与其他加速度模式(包括线性模式和指数模式)相比,钟形曲线模式可以获得更小的定位误差。
4.要处理的跟踪监控
这种技术已经得到了广泛的应用,它有很多性能上的差异,这就区分了它在低级控制系统中的工作模式和在高级控制系统中的工作模式。一般来说,CNC就是通过监控加工轨迹对程序进行预处理,从而保证更好的加减速控制。根据不同CNC的性能,监控加工轨迹所需的程序块数量从两个到上百个不等,主要取决于零件程序的最短加工时间和加减速时间常数。一般来说,为了满足加工要求,至少需要加工十五块轨迹监控程序。
5.数字伺服控制
数字伺服系统的发展如此迅速,以至于大多数机床制造商都选择该系统作为机床的伺服控制系统。使用该系统后,CNC可以及时控制伺服系统,CNC可以更精确地控制机床。
数字伺服系统的功能如下:
1)会提高电流环的采样速度,再加上电流环控制的改进,从而降低电机的温升。这样既可以延长电机的寿命,又可以减少传递给滚珠丝杠的热量,从而提高丝杠的精度。此外,采样速度的加快还可以提高速度环的增益,有助于提高机床的整体性能。
2)由于许多新型CNC系统使用高速序列与伺服回路连接,CNC可以通过通信链路获得更多关于电机和驱动器运行的信息。这可以提高机床的维护性能。
3)连续的位置反馈允许在高速进给下进行高精度加工。数控运行速度的加快使得位置反馈的速度成为制约机床运行速度的瓶颈。在传统的反馈模式下,随着电子设备的CNC和外部编码器采样速度的变化,反馈速度受到信号类型的限制。利用串行反馈,这个问题会得到很好的解决。即使机床高速运行,也能达到精确的反馈精度。
6.线性电动机
近年来,直线电机的工作性能和普及程度有了显著的提高,所以很多加工中心都采用了这种装置。到目前为止,Fanuc已经安装了至少1000台直线电机。GE Fanuc的一些先进技术使直线电机在机床上的最大输出力15500n,最大加速度30g。其他先进技术的应用降低了机床的尺寸和重量,并大大提高了冷却效率。所有这些技术进步使得直线电机相比旋转电机具有更强的优势:更高的加减速率;更精确的定位控制,更高的刚性;可靠性更高;内部动态制动。
外部附加功能:开放式数控系统
开放式数控系统机床发展迅速。目前,可用的通信系统的通信速度相对较高,因此存在许多类型的开放式CNC结构。大多数开放式系统结合了标准PC的开放性和传统CNC的功能。这样做的最大好处是,即使机床的硬件已经过时,开放式数控仍然允许其性能随着现有的技术和加工要求而变化。在其他软件的帮助下,其他功能可以添加到开放式数控系统中。这些性质可以与模具加工密切相关,但也与模具加工关系不大。通常,模具车间使用的开放式数控系统有以下几种常见的功能选择:
低成本网络通信;
以太网;
自适应控制功能;
用于连接条形码阅读器、切割器序列号阅读器和/或托盘序列号系统的接口;
保存和编辑大量零件程序的功能;
存储程序控制信息的收集;
文件处理功能;
CAD/CAM技术与车间规划的集成:
通用操作界面。
最后一点极其重要。因为模具加工对操作简单的CNC需求越来越大。在这个概念中,最重要的是不同的CNC有相同的操作界面。一般来说,不同机床的操作人员必须分开培训,因为不同厂家生产的不同类型的机床和机器使用不同的数控接口。开放式数控系统为整个车间使用相同的数控控制界面创造了机会。
现在机床主人即使不懂C语言,也可以自己设计界面进行数控操作。此外,开放式系统的控制器允许根据个人需要设置不同的机器操作模式。这样操作人员、程序员、维护人员都可以根据自己的要求进行设置。使用时,屏幕上只显示他们需要的特定信息。这样可以减少不必要的页面显示,简化CNC操作。
五轴加工
在制造复杂模具的过程中,五轴加工的应用越来越广泛。通过使用五轴加工,加工零件所需的工具或/和机床的数量可以减少,并且加工过程中所需的设备数量将最小化,同时,总加工时间将减少。数控的功能越来越强,使得数控厂商能够提供更多的五轴功能。
以前只有高档数控才有功能,现在中档产品也有。对于那些从未使用过五轴加工技术的厂商来说,这些特性的应用让五轴加工变得更加容易。当前的数控技术应用于五轴加工,使得五轴加工具有以下优点:
减少对特殊工具的需求;
允许在完成零件程序后设置刀具偏置;
支持通用程序的设计,使后处理程序可以在不同机床之间互换使用;
提高涂饰质量;
可以用于不同结构的机床,所以在程序中不需要说明是主轴还是工件在绕中心点旋转。因为这个会通过CNC的参数来解决。
我们可以用球面铣刀的补偿例子来说明为什么五轴特别适合模具加工。为了精确补偿球形铣刀在零件和刀具绕中心枢轴旋转时的偏移,CNC必须能够在X、Y和Z方向上动态调整刀具的补偿量。保证刀具接触点的连续性有利于提高光整加工质量。
此外,五轴数控的使用还表现在与刀具绕主轴旋转相关的特性,与零件绕主轴旋转相关的特性,以及允许操作者手动改变刀具矢量的特性。
当刀具的中心轴被用作旋转轴时,Z轴方向上的原始刀具长度偏移将被分成三个分量:X、Y和Z..此外,X和Y轴上的原始刀具直径偏移也被分成X、Y和Z轴上的三个分量。因为在切削工程中,刀具可以在旋转轴的方向上移动,所有这些偏移必须动态更新,以解释不断变化的刀具的方向。
CNC的另一个功能称为“刀具中心编程”,允许程序员定义刀具的路径和中心速度。CNC通过旋转轴和直线轴方向的命令,保证刀具按照程序运动。这个特性使得刀具的中心点不再随刀具的变化而变化,也就是说在五轴加工中可以像在三轴加工中一样直接输入刀具的偏置量,刀具长度的变化可以通过再次后置处理来解释。这种通过旋转主轴来实现旋转轴的运动特性,简化了刀具编程的后处理。
利用同样的功能,工件绕中心支点旋转,机床也能获得旋转运动。新开发的CNC可以动态调整固定偏移量和旋转坐标轴,以匹配零件的运动。当操作者用手动方式实现机床的慢速进给时,数控系统也起着重要的作用。新开发的CNC系统还允许轴沿着刀具矢量的方向缓慢进给,还允许在不改变刀尖位置的情况下改变刀具矢量的方向(见上图)。
这些特点使得操作人员在使用五轴加工机床时,很容易使用模具行业广泛使用的3+2编程方法。但随着新的五轴加工功能的逐步开发,以及对该功能的逐一接受,真正的五轴模具加工机床可能会更加普遍。