Postęp i przyszłe horyzonty technologii wiercenia CNC

Wiercenie sterowane numerycznie to metoda wiercenia wykorzystująca technologię sterowania cyfrowego. Charakteryzuje się wysoką precyzją, wysoką wydajnością i wysoką powtarzalnością. Dzięki wstępnemu programowaniu w celu ustawienia pozycji wiercenia, głębokości, prędkości i innych parametrów, obrabiarki CNC mogą automatycznie wykonywać złożone operacje wiercenia.

Wiertarka CNC składa się zwykle z układu sterowania, układu napędowego, korpusu maszyny i urządzenia pomocniczego. Sercem systemu kontroli jest przetwarzanie i wysyłanie instrukcji; Układ napędowy realizuje ruch każdej osi obrabiarki; Korpus maszyny zapewnia platformę wiertniczą i wsparcie konstrukcyjne; Urządzenia pomocnicze obejmują układ chłodzenia, system usuwania wiórów itp., Aby zapewnić płynność procesu. W przemyśle wytwórczym wiercenie CNC jest szeroko stosowane w lotnictwie, motoryzacji, produkcji form i innych dziedzinach, które mogą zaspokoić zapotrzebowanie na precyzyjne wiercenie części oraz poprawić wydajność produkcji i jakość produktu.

Zasada przetwarzania technologii wiercenia CNC obejmuje głównie następujące kroki:

1. Programowanie:  Zaprojektowany wzór wiercenia i parametry są konwertowane do programu przetwarzania identyfikowalnego przez obrabiarkę CNC za pomocą klawiatury na panelu operacyjnym lub maszynie wejściowej w celu przesłania informacji cyfrowych do urządzenia CNC.

2. Przetwarzanie sygnałów: Urządzenie CNC wykonuje szereg operacji na sygnale wejściowym, wysyła serwomechanizm podawania i inne polecenia wykonawcze oraz wysyła sygnały poleceń S, M, T i inne do programowalnego sterownika.

3. Wykonanie obrabiarki: Po tym, jak sterownik programowalny odbierze sygnały poleceń S, M, T i inne, steruje korpusem obrabiarki w celu natychmiastowego wykonania tych poleceń i przekazuje informację zwrotną o wykonaniu korpusu obrabiarki do urządzenia CNC w czasie rzeczywistym.

4. Kontrola przemieszczenia: Po otrzymaniu przez serwomechanizm polecenia wykonania posuwu osie współrzędnych głównego korpusu obrabiarki napędowej (mechanizmu posuwu) są dokładnie przesuwane, ściśle według wymagań instrukcji, a obróbka przedmiotu obrabianego zostaje automatycznie zakończona.

5. Informacje zwrotne w czasie rzeczywistym: W procesie przemieszczenia każdej osi urządzenie wykrywające szybko przekaże zmierzoną wartość przemieszczenia do numerycznego urządzenia sterującego, aby porównać ją z wartością zadaną, a następnie bardzo szybko wyda instrukcje kompensacji do serwomechanizmu prędkość, aż zmierzona wartość będzie zgodna z wartością zadaną.

6. Ochrona przed przekroczeniem zasięgu: w procesie przemieszczenia każdej osi, jeśli wystąpi zjawisko „przekroczenia zakresu”, urządzenie ograniczające może wysłać pewne sygnały do ​​sterownika programowalnego lub bezpośrednio do urządzenia sterującego numerycznie, układ sterowania numerycznego z jednej strony wysyła alarm z drugiej strony wysyła sygnał zatrzymania do układu serwa podawania w celu wdrożenia zabezpieczenia przed przekroczeniem zakresu.

Technologia wiercenia CNC ma następujące właściwości przetwarzania:

1. Wysoki stopień automatyzacji: cały proces przetwarzania sterowany jest przez przygotowany wcześniej program, co ogranicza konieczność ręcznej interwencji i poprawia efektywność produkcji.

2. Wysoka celność: Może realizować precyzyjne wiercenie, dokładne pozycjonowanie oraz gwarantowaną dokładność rozmiaru i kształtu otworu.

3. Dobra konsystencja przetwarzania: dopóki procedura pozostaje niezmieniona, jakość produktu jest stabilna, a powtarzalność wysoka.

4, zdolność przetwarzania złożonych kształtów: może przetwarzać różnorodne złożone kształty i struktury przedmiotu obrabianego, aby spełnić różnorodne potrzeby.

5. Szeroki zakres adaptacji: nadaje się do wiercenia różnych materiałów, w tym metalu, tworzyw sztucznych, materiałów kompozytowych itp.

6. Wysoka wydajność produkcji: szybki, automatyczny system wymiany narzędzi i ciągła zdolność przetwarzania, znacznie skracająca czas przetwarzania.

7. Łatwa regulacja i modyfikacja: parametry i proces wiercenia można regulować, modyfikując program, a elastyczność jest duża.

8. Można zrealizować połączenie wieloosiowe: wiercenie można wykonywać w wielu kierunkach jednocześnie, co poprawia złożoność i dokładność obróbki.

9. Inteligentne monitorowanie: Może monitorować w czasie rzeczywistym różne parametry procesu przetwarzania, takie jak siła skrawania, temperatura itp., znajdować problemy na czas i korygować je.

10. Dobra interakcja człowiek-komputer: operator może łatwo obsługiwać i monitorować za pośrednictwem interfejsu operacyjnego.

Dokładność obróbki technologii wiercenia CNC jest zapewniona głównie poprzez następujące aspekty:

1. Dokładność obrabiarki: dobór wysokoprecyzyjnych wiertarek CNC z uwzględnieniem projektu konstrukcyjnego obrabiarki, procesu produkcyjnego i dokładności montażu. Wysokiej jakości szyny prowadzące, śruby pociągowe i inne elementy przekładni mogą zmniejszyć błędy ruchu.

2. System sterowania: Zaawansowany system CNC może dokładnie kontrolować trajektorię ruchu i prędkość obrabiarki, aby osiągnąć precyzyjne operacje pozycjonowania i interpolacji, aby zapewnić dokładność pozycji i głębokości wiercenia.

3. Wybór i montaż narzędzi: Wybierz odpowiednie wiertło i zadbaj o dokładność jego montażu. Jakość, geometria i zużycie narzędzia wpływają na dokładność obróbki.

4. Chłodzenie i smarowanie: Dobry układ chłodzenia i smarowania może zmniejszyć wytwarzanie ciepła skrawania, zmniejszyć zużycie narzędzi, utrzymać stabilność procesu obróbki i pomóc poprawić dokładność.

5. Dokładność programowania: Dokładne programowanie jest podstawą zapewnienia dokładności obróbki. Rozsądne ustawienie współrzędnych wiercenia, prędkości posuwu, głębokości skrawania i innych parametrów w celu uniknięcia błędów programowania.

6. Pomiar i kompensacja: Dzięki sprzętowi pomiarowemu wykrywającemu przedmiot obrabiany po obróbce, wyniki pomiarów są przekazywane z powrotem do układu sterowania numerycznego w celu kompensacji błędów, co pozwala jeszcze bardziej poprawić dokładność przetwarzania.

7. Pozycjonowanie opraw: aby zapewnić dokładne i niezawodne pozycjonowanie przedmiotu obrabianego na obrabiarce, zmniejszyć wpływ błędu mocowania na dokładność obróbki.

8. Środowisko przetwarzania: stabilna temperatura, wilgotność i czyste środowisko pracy pomagają utrzymać dokładność i stabilność obrabiarki, aby zapewnić dokładność obróbki.

9. Regularna konserwacja: Regularna konserwacja obrabiarki, w tym sprawdzanie i regulacja dokładności obrabiarki, wymiana zużytych części itp., aby zapewnić, że obrabiarka jest zawsze w dobrym stanie.

W technologii wiercenia CNC jakość powierzchni wiercenia można poprawić następującymi metodami:

1. Wybierz odpowiednie narzędzie: W zależności od materiału do obróbki i wymagań dotyczących wiercenia wybieraj wiertła wysokiej jakości, ostre i zoptymalizowane geometrycznie. Na przykład użycie powlekanych wierteł może zmniejszyć tarcie i zużycie oraz poprawić jakość powierzchni.

2. Optymalizuj parametry cięcia: rozsądnie ustaw prędkość skrawania, posuw i głębokość skrawania. Większa prędkość skrawania i odpowiedni posuw zazwyczaj pozwalają uzyskać lepsze wykończenie powierzchni, należy jednak zachować ostrożność, aby nie dopuścić do nadmiernego zużycia narzędzia lub niestabilności obróbki na skutek niewłaściwych parametrów.

3. Pełne chłodzenie i smarowanie: Zastosowanie skutecznego smaru chłodzącego pozwala w odpowiednim czasie usunąć ciepło skrawania, obniżyć temperaturę skrawania, zmniejszyć zużycie narzędzi i powstawanie guzów wiórowych, poprawiając w ten sposób jakość powierzchni.

4. Kontroluj dodatek przetwórczy: przed wierceniem należy rozsądnie zorganizować proces wstępnej obróbki, kontrolować naddatek części wiertniczej i unikać nadmiernego lub nierównego wpływu na jakość powierzchni.

5. Popraw dokładność i stabilność obrabiarki: regularnie konserwuj i kalibruj obrabiarkę, aby zapewnić dokładność ruchu i sztywność obrabiarki oraz zmniejszyć wpływ wibracji i błędów na jakość powierzchni.

6. Zoptymalizuj ścieżkę wiercenia: zastosuj rozsądne metody podawania i wycofywania, aby uniknąć zadziorów i zadrapań przy otworze otworu.

7. Kontroluj środowisko przetwarzania: utrzymuj środowisko przetwarzania w czystości, stałą temperaturę i wilgotność, redukuj wpływ czynników zewnętrznych na dokładność obróbki i jakość powierzchni.

8. Korzystanie z wiercenia krok po kroku: w przypadku otworów o większych średnicach lub wymagających dużej precyzji można zastosować metodę wiercenia etapowego, aby stopniowo zmniejszać otwór i poprawiać jakość powierzchni.

9. Obróbka ścian otworów: Po wierceniu, jeśli to konieczne, można zastosować polerowanie, szlifowanie i inne późniejsze metody obróbki w celu dalszej poprawy jakości powierzchni otworu.

Technologia wiercenia CNC jest szeroko stosowana w następujących dziedzinach:

1. Pole lotnicze: Komponentom używanym do produkcji samolotów i statków kosmicznych, takim jak konstrukcje skrzydeł, elementy silników itp., stawiane są wysokie wymagania w zakresie precyzji i jakości.

2. Branża produkcji samochodów: wiercenie i obróbka bloku cylindrów silnika samochodowego, obudowy skrzyni biegów, części podwozia itp., aby zapewnić dokładną koordynację części.

3. Produkcja sprzętu elektronicznego: Odgrywa ważną rolę w wierceniu płytek drukowanych (PCB), aby zapewnić dokładność połączeń obwodów.

4. Produkcja form: precyzyjne wiercenie dla wszystkich rodzajów form, takich jak formy wtryskowe, matryce do tłoczenia itp., aby spełnić złożoną strukturę i wymagania dotyczące wysokiej precyzji formy.

5. Pole wyrobów medycznych: części precyzyjne do produkcji wyrobów medycznych, takie jak narzędzia chirurgiczne, części protetyczne itp.

6. Przemysł energetyczny: w tym sprzęt do wytwarzania energii wiatrowej, sprzęt petrochemiczny i inne części wiertnicze.

7. Produkcja morska: wiercenie i obróbka części silników okrętowych, części konstrukcyjnych kadłuba itp.

8. Przemysł militarny: produkcja części do broni i sprzętu w celu zapewnienia ich wydajności i niezawodności.

Krótko mówiąc, technologia wiercenia CNC zajmuje niezastąpioną pozycję we wszystkich dziedzinach współczesnego przemysłu ze względu na wysoką precyzję, wysoką wydajność i elastyczność.

Trend rozwoju technologii wiercenia CNC odzwierciedla się głównie w następujących aspektach:

1. Większa dokładność i szybkość: Wraz z ciągłym doskonaleniem wymagań dotyczących jakości produktów i wydajności produkcji w przemyśle wytwórczym, technologia wiercenia CNC będzie rozwijać się w kierunku wyższej dokładności pozycjonowania, dokładności powtarzalności i większej prędkości wiercenia.

2. Inteligencja i automatyzacja: integracja sztucznej inteligencji, uczenia maszynowego i innych technologii w celu osiągnięcia automatycznego programowania, automatycznej optymalizacji parametrów przetwarzania, automatycznej diagnostyki usterek i funkcji automatycznej kompensacji błędów, dalszego ograniczenia ręcznej interwencji, poprawy wydajności przetwarzania i stabilności jakości.

3. Połączenie wieloosiowe i obróbka kompozytowa: Rozwój technologii wiercenia wieloosiowego może zakończyć wiercenie skomplikowanych kształtów i kątów w jednym mocowaniu. Jednocześnie w przypadku innych procesów przetwarzania, takich jak frezowanie, szlifowanie itp., Aby osiągnąć energię wielu maszyn, poprawić wydajność i dokładność przetwarzania.

4. Zielona ochrona środowiska: Skoncentruj się na oszczędzaniu i ograniczaniu zużycia energii, stosując wydajniejsze układy napędowe i energooszczędne technologie w celu zmniejszenia zużycia energii. Jednocześnie zoptymalizowano wykorzystanie i obróbkę chłodziwa, aby zmniejszyć wpływ na środowisko.

5. Miniaturyzacja i wielkoskalowość: z jednej strony spełnia wymagania dotyczące wysokiej precyzji i stabilności wiercenia mikroczęści; Z drugiej strony może poradzić sobie z wierceniem na dużą skalę dużych części konstrukcyjnych, takich jak statki i mosty.

6. Sieć i zdalne sterowanie: Poprzez sieć można uzyskać wzajemne połączenie sprzętu, zdalne monitorowanie, diagnostykę i konserwację, poprawić wydajność i wygodę zarządzania produkcją.

7. Nowe możliwości dostosowania materiału: może dostosować się do nowych materiałów, takich jak nadstopy, materiały kompozytowe i inne procesy wiercenia, opracować odpowiednie narzędzia i procesy.

8. Optymalizacja interakcji człowiek-komputer: bardziej przyjazny i wygodny interfejs interakcji człowiek-komputer ułatwia operatorom programowanie, obsługę i monitorowanie.

Jako ważna metoda przetwarzania w nowoczesnym przemyśle produkcyjnym, technologia wiercenia CNC ma wiele zalet i szerokie obszary zastosowań. Zasada obróbki zapewnia wysoką precyzję wiercenia poprzez programowanie, przetwarzanie sygnału, wykonanie obrabiarki i inne etapy. Pod względem właściwości ma zalety wysokiego stopnia automatyzacji, wysokiej precyzji, dobrej spójności i szerokiego zakresu adaptacji. Aby zapewnić dokładność obróbki, zależy to od wielu czynników, takich jak dokładność obrabiarki, system sterowania i dobór narzędzi. Jakość powierzchni wiercenia można poprawić poprzez dobór narzędzi skrawających i optymalizację parametrów skrawania. W przyszłości trend rozwojowy technologii wiercenia CNC będzie zmierzał w kierunku większej precyzji i szybkości, inteligencji i automatyzacji, wieloosiowego połączenia i obróbki kompozytów, ekologicznej ochrony środowiska, miniaturyzacji i wielkoskalowej, sieci i zdalnego sterowania, nowych możliwości dostosowywania materiałów i optymalizacja interakcji człowiek-komputer. Można przewidzieć, że technologia wiercenia CNC będzie nadal wprowadzać innowacje i rozwijać się, zapewniając skuteczniejsze wsparcie postępu przemysłu produkcyjnego.