CNC токарные станкиОсновные принципы, структурные компоненты и руководство по выбору

 

Как основное оборудование в современном механическом производстве, токарные станки с ЧПУ широко используются в обработке деталей вала и диска, а также сложных изогнутых поверхностей, благодаря их высокоточным и высокоэффективным возможностям обработки. В этой статье будет всесторонне проанализирован ее рабочий принцип, структурный состав, история разработки и ключевые моменты для выбора, чтобы помочь пользователям лучше понять и применять эту технологию.

I. Принцип работы токарных станков с ЧПУ

CNC токарные станки основаны на технологии управления компьютерным программированием. Вводя заранее написанные программы обработки, они управляют точным движением инструмента и детали. Основный процесс можно разделить на три этапа:

1. Анализ процесса и программирование: Проектируйте путь обработки в соответствии с чертежом части и генерируйте программу G-кода.

2. Расчет интерполяции траектории: система ЧПУ преобразует инструкции программы в инструкции движения координат для управления серводвигателями для привода столба инструмента и шпинделя.

3. Обработка многоосного соединения: Благодаря соединению осей X и Z и вращению шпинделя завершаются сложные процессы, такие как поворот, бурение и обработка резьбы.

II. Структурный состав и функциональные модули

Основная структура токарного станка с ЧПУ включает в себя следующие части:

1. Headstock: Он обеспечивает передачу мощности основного двигателя. Различные скорости вращения достигаются через механизм изменения скорости, который напрямую влияет на точность обработки.

2. Система подачи: Составленная из шариковых винтов, серводвигателей и т.д., она контролирует линейное движение подачи инструмента.

3. Инструментная система пост: Она поддерживает многостанционную автоматическую смену инструмента и может установить инструменты, такие как поворотные инструменты, сверлы и краны для удовлетворения разнообразных потребностей в обработке.

4. Система ЧПУ: Как «мозг», он отвечает за анализ программы, обработку сигнала и управление движением. Основные системы имеют функции графического программирования и компенсации ошибок.

5. Постель и направляющие рельсы: Они принимают конструкцию из чугуна высокой жесткости для обеспечения стабильности оборудования во время резки высокой скорости.

III. История технологического развития

Эволюция токарных станков с ЧПУ прошла несколько ключевых этапов:

Ранняя механизация: в конце 18 века британский изобретатель Генри Модслей изобрел свинцово-винтовый приводный инструментальный столб, заложив основу для современных токарных станков.

Усовершенствование электрификации: в начале 20 века коробки передач и независимые технологии двигателя-привода способствовали повышению эффективности обработки.

Революция ЧПУ: в 1960-х годах в токарные станки была внедрена технология ЧПУ, реализуя программно-управляемую работу. После 1970-х годов, многоосное соединение и автоматическая смена инструмента системы были еще более популяризированы.

- Интеллектуальная тенденция: в настоящее время токарные станки с ЧПУ интегрируют алгоритмы ИИ и технологию Интернета вещей, поддерживая адаптивную обработку и удаленный мониторинг.

IV. Ключевые моменты закупок

При выборе токарного станка с ЧПУ необходимо всесторонне учитывать следующие факторы:

1. Соответствующие требованиям к обработке: Выберите соответствующую скорость движения и скорость шпинделя (обычно 200 - 3000 об/мин) в соответствии с требованиями к размеру и точности (такими как допуск ±0,01 мм) типичных деталей.

2. Совместимость системы: Приоритетизировать системы ЧПУ с высокой долей рынка для облегчения последующего обслуживания и адаптации персонала программирования.

3. Оценка возможностей расширения: изучить интерфейсы расширения, такие как емкость хранилища инструмента и конфигурация хвостового материала, чтобы зарезервировать место для модернизации процесса.

4. Анализ затрат - производительности: Избегайте слишком много - преследовать избыточные функции и сосредоточиться на основных параметрах, таких как повторная точность позиционирования (рекомендуется ≤0,005 мм) и тип направляющих рельсов (линейные направляющие рельсы лучше, чем обычные скользящие направляющие рельсы).

5. Безопасность и защита окружающей среды: стандартное оборудование должно включать полностью закрытую защитную крышку и автоматическое устройство для удаления чипов, уменьшить шум до 75 децибелей и соответствовать стандартам безопасности ISO.

V. Типичные сценарии применения

CNC токарные станки подходят для следующих сценариев обработки:

- Точные части вала: такие как поворот ступенчатых валов валов двигателя и гидравлических прутников.

- Сложная обработка изогнутых поверхностей: специальные детали в форме, такие как камеры и сферические тела, могут быть обработаны через функцию соединения оси С.

- Эффективное формирование нитей: различные типы нитей, такие как метрические / имперские нити и коничные нити, могут быть обрабатываться.

- Обработка соединений: в сочетании с силовой башней, поворотная - фрезерная обработка соединений может быть реализована для уменьшения ошибки вторичного зажима.

 

С развитием интеллектуального производства токарные станки с ЧПУ развиваются в направлении повышения точности (обработка на нанометровом уровне) и повышения интеллекта (технология цифрового близнеца). При выборе машины пользователям необходимо основывать свои решения на текущих производственных потребностях, уделяя при этом внимание модернизации оборудования для адаптации к будущим технологическим изменениям.