As máquinas -ferramentas CNC (máquina -ferramenta de controle numérico de computador) são um dos principais equipamentos da indústria de fabricação moderna e são amplamente utilizados em aeroespacial, fabricação de automóveis, moldes de precisão, equipamentos médicos e outros campos. Ele controla com precisão o movimento das ferramentas através das instruções do programa para obter processamento eficiente e de alta precisão de peças complexas. Então, como funcionam as máquinas -ferramentas CNC? Quais tecnologias principais apóiam sua operação eficiente? Este artigo fornecerá uma análise aprofundada do princípio de trabalho e da tecnologia principal das máquinas-ferramentas CNC.

 

1. O princípio de trabalho básico das máquinas -ferramentas CNC

O princípio de funcionamento das Machine Tools CNC é converter o programa CNC (código G) projetado em instruções de controle através de um sistema de controle de computador, aciona os vários componentes da máquina -ferramenta para trabalhar juntos e as tarefas completas de corte, perfuração, moagem, torneamento e outras tarefas de processamento.

Seu processo básico inclui as seguintes etapas:

Entrada de programação: o operador usa o software CAD/CAM para compilar a informação geométrica e o caminho de processamento da peça em um programa CNC e enviá -lo para o sistema de máquina -ferramenta.

Programa de análise do sistema CNC: o controlador CNC analisa o código G em instruções reconhecíveis, controla o movimento de cada eixo e velocidade do eixo, caminho da ferramenta, etc.

Execução de acionamento por sistema servo: o sistema CNC controla o motor através da unidade de servo, aciona a bancada e a ferramenta para se mover com precisão de acordo com as instruções.

Execução de processamento: a ferramenta corta os materiais no caminho controlado para atingir a forma e o tamanho esperados do processamento de peças.

Através deste sistema automático de controle de circuito fechado, as máquinas-ferramentas CNC podem obter recursos de processamento de forma de alta precisão, repetível e complexo.

 

2. Análise de tecnologia central de máquinas -ferramentas CNC

A razão pela qual as máquinas -ferramentas CNC podem ocupar uma posição central na fabricação moderna é inseparável a partir do suporte das seguintes tecnologias -chave:

1. Sistema CNC (sistema de controle)

O sistema CNC é o cérebro das máquinas -ferramentas CNC, responsável pela análise de instruções e agendamento de execução. Os atuais sistemas convencionais incluem Siemens, FANUC, Mitsubishi, Heidenhain, etc., com funções inteligentes, como ligação com vários eixos, compensação em tempo real e diagnóstico automático de falhas.

 

2. Servo Drive e Servo Motor

O sistema servo controla a precisão do movimento de cada eixo da máquina -ferramenta. Através de um sistema de controle de circuito fechado (geralmente a posição de feedback por um codificador), é alcançado o controle de alimentação de alta resposta e alta precisão, que é a base para o processamento de alta precisão.

 

3. Estrutura mecânica e peças móveis

A estrutura mecânica da máquina -ferramenta CNC, como a cama, os trilhos guia e os parafusos de chumbo, determina a rigidez e a estabilidade gerais. Parafusos de bola de alta precisão, guias lineares, unidades de fuso, etc. são links importantes no controle de precisão para garantir movimentos suaves e posicionamento preciso durante o processamento.

 

4. Sistema automático de trocador de ferramentas (ATC)

O trocador automático de ferramentas pode alterar automaticamente diferentes ferramentas de processamento de acordo com o programa, melhorando significativamente a eficiência do processamento. É especialmente comum na usinagem de máquinas -ferramentas central.

 

5. Sistema de resfriamento e lubrificação

Para evitar superaquecimento de ferramentas, deformação da peça de trabalho e desgaste da máquina -ferramenta, as máquinas -ferramentas CNC geralmente são equipadas com sistemas automáticos de resfriamento e lubrificação para prolongar a vida útil da ferramenta e garantir a estabilidade do processamento.

 

6. Tecnologia de programação (CAD/CAM)

Por meio de software de design auxiliado por computador (CAD) e fabricação (CAM), os desenhos de design de produtos podem ser convertidos em programas executáveis ??de código G para obter programação rápida, otimização automática de caminhos e melhorar a eficiência da produção.

 

3. Tendência de desenvolvimento inteligente das máquinas -ferramentas CNC

Nos últimos anos, as máquinas -ferramentas CNC estão evoluindo para 'Inteligente, automatizado e em rede ':

Link de vários eixos: as máquinas-ferramentas de cinco eixos e seis eixos estão se tornando cada vez mais populares e podem processar estruturas de superfície mais complexas;

Monitoramento remoto: Através da Internet Industrial das Coisas (IIOT), é alcançado o monitoramento remoto do status do equipamento, a coleta e a análise de dados;

Processamento assistido por AI: compensação inteligente, previsão de desgaste de ferramentas e estratégias de processamento adaptável estão sendo introduzidas para melhorar o nível de automação e taxa de produção;

Otimização de interação humano-computador: interface de operação do tipo toque, sistema de múltiplas linguagens e programação gráfica mais simples reduzem bastante o limiar operacional.

 

Conclusão

Como o núcleo da fabricação de equipamentos de ponta, as máquinas-ferramentas CNC integram tecnologias multidisciplinares, como engenharia mecânica, informações eletrônicas, controle de computador e fabricação inteligente, e continuam a promover a produção industrial com maior precisão e maior eficiência. Compreender seu princípio de trabalho e tecnologia principal não apenas ajuda a aplicar melhor as máquinas -ferramentas, mas também fornece uma referência importante para empresas em atualizações de tecnologia e seleção de equipamentos.

No futuro, com a integração contínua de tecnologias como inteligência artificial, big data e 5G, as máquinas -ferramentas CNC desempenharão um papel mais importante nas fábricas digitais e nos sistemas de fabricação inteligentes, ajudando a indústria de fabricação a avançar em direção a uma nova era mais inteligente e eficiente.