CNC旋盤の基礎知識

科学技術の急速な発展と社会消費に伴い、機械製品はますます複雑になり、機械製品の需要と消費量も増加しています。 航空宇宙、軍事、コンピューターなどの業界では、部品の精度が高く、形状が複雑で、バッチ数が少なく、修正が頻繁で、加工が難しく、消費効率が低く、静止強度が高く、品質保証が困難です。 機械加工技術の積極的なプロセスは、上記の開発特性にインテリジェンスで適応するための最も重要な手段です。 前述の問題に対処するために、柔軟で汎用性があり、高精度で効率的なアクティブ民生機器である CNC 工作機械がこの状況で登場しました。 現在、CNC技術は徐々に普及し、CNC工作機械は産業消費に広く使用されており、工作機械の積極的な発展の重要な方向となっています。
1.CNC
(1) CNCの意義：
数値制御とも呼ばれる数値制御は、数値制御の略称です。
数値制御の本質は、機械設備を能動的に使いこなし、特定の処理方法の下でデジタル情報（変化するデジタル量ではない）を介して対策を講じることにあります。 連続的に変化するアナログ量によるシーケンス制御（シーケンス制御）と同じ性質を持っています。 CNC は情報を熟知しており、これらの短いメッセージの処理をコンピュータから切り離すことはできないため、コンピュータを介して積極的にマスタリングする技術は CNC と呼ばれます。 ここでいう数値制御とは、具体的には工作機械の加工に用いられる数値制御（工作機械数値制御）のことを指します。 さらに、CNC は測定、物理化学実験と分析、材料と情報の伝達、建設、科学ガバナンスなどの分野で広く使用されています。
(2) CNC の分類:
高度な CNC 工作機械に搭載される NC は、さまざまなロジック コンポーネントとメモリ コンポーネントで構成され、ランダムなロジック回路を形成します。 ハードウェアCNCと呼ばれる、CNCの機能をハードウェアで実現する固定配線のハードウェア構造です。 この技術を用いて実現されたCNC工作機械はNC工作機械とも呼ばれます。
コンピューター数値制御、略してCNC。 最新の CNC システムは、マイクロプロセッサまたは専用のマイクロコンピュータを採用した CNC システムです。 メモリにあらかじめ格納されたシステム シーケンス (ソフトウェア) は、ロジックをマスターし、ローカルまたは部分的な CNC 機能を実現し、インターフェイスを介して周辺機器と接続するために使用されます。 このタイプの工作機械はCNC工作機械と呼ばれます。
2. 工作機械 CNC および CNC 工作機械
(1) 工作機械CNC
工作機械の数値制御とは、加工シーケンスを通じてタスクをプログラミングし、そのマスター指令をデジタル信号で情報媒体に記録し、コンピュータに出力することによって、工作機械のさまざまな手段の順序、変位、速度を能動的に習得する技術を指します。加工用に。 その習熟の対象は工作機械や機械加工に特化しており、ここでいう工作機械とは金属切削工作機械（トロリー、フライス、カンナ、ドリリング、研削、中ぐりなど）だけを指すものではありません。
(2) CNC工作機械
CNC 工作機械は、デジタル情報を使用して工作機械を把握し、所定の静的規則に従って能動的な処理を実行する新しいタイプの電気機械統合処理装置です。
数値制御工作機械は、デジタルの熟練スキルと工作機械の組み合わせの産物です。 工作機械の数値制御スキルは、CNC ガントリーフライス盤などの機械加工技術によって達成されます。 数値制御スキルを活かすには、数値制御工作機械を学び使いこなすことが鍵となります。
国の工作機械の CNC 率は、工作機械産業と機械製造産業のレベルを反映しており、国の技術進歩を測る重要な指標でもあります。 それは、積極的な消費プロセスの実現、技術進歩の加速、近代化の減速に重大な影響を及ぼします。 この豊かな国は、CNC 技術を機械産業の発展の戦略的焦点と考えており、CNC 工作機械の促進と開発を精力的に行っています。
3. CNC工作機械の応用
CNC工作機械の特徴:
制御工作機械は従来の工作機械と比較して次のような特徴があります。
(1) 高い柔軟性
CNC 工作機械での部品の加工は、加工順序によって異なります。 通常の工作機械とは異なり、多くの金型や治具を交換して生産する必要がなく、工作機械を頻繁に調整する必要もありません。 したがって、CNC工作機械は、加工部品が頻繁に変更される場所に実用的であり、単一および少量のバッチ製品の消費および新製品の開発に適しており、それによって消費準備サイクルを延長し、少量のコストを節約します。プロセス装置の。
(2) 高い加工精度
CNC 工作機械の加工精度は、個別に {{0}}.05-0.1MM に達します。 CNC工作機械はデジタル信号の条件に従って制御されます。 CNC装置が出力するパルス信号1つにつき、工作機械の可動部は1パルス相当（0.001MM程度のものもあります）動きます。 また、工作機械の送り伝達チェーンの逆すきまやねじピッチの均一誤差もCNC搭載により補正できます。 したがって、CNC工作機械の位置決め精度は比較的高いです。
(3) 安定した信頼性の高い加工品質
同じバッチの部品を加工し、同じ工作機械で同じ加工条件下で同じ切削工具と加工順序を使用し、切削工具の経路が完全で同一であり、部品の一貫性が良好で、品質が安定しています。 。
(4) 高い消費率
CNC 工作機械は、部品の処理時間と補助時間を効果的に増加させることができます。 CNC工作機械は主軸回転速度と送り速度が大きいため、切削量が多く強力な切削が可能です。 現在、CNC 工作機械は高速加工の時代を迎えており、CNC 工作機械の可動部品の迅速な移動と位置決め、および高速切削により、消耗率が大幅に向上しました。 また、マシニングセンタの工具ライブラリと組み合わせることで、1台の工作機械で複数工程の連続加工を実現し、半製品の工程間の回転時間を向上させ、消耗率の向上を実現します。
(5) 安静環境の改善
CNC 工作機械が加工される前に調整され、出力シーケンスが開始されるため、工作機械は加工が完了するまで積極的に加工を続けることができます。 オペレータは、順次出力、編集、部品のロードとアンロード、工具の準備、加工状態の観察、部品のテストなどの作業を行うだけで済みます。 休憩の強度は大幅に減少し、工作機械オペレーターの残りの部分は知的な作業になる傾向があります。 また、個々の工作機械が組み合わされるため、クリーンかつ安全です。
(6) 消費者ガバナンスの近代化
CNC工作機械の加工では、その後の加工時間を正確に予測でき、使用する工具や治具も標準化・最新化できるため、加工情報の標準化が容易になります。 現在、それは現代の統合生産技術の基礎であるコンピューター支援設計および生産 (CAD/CAM) と有機的に結合されています。
4. CNCスキルの開発
1) 高速
CNC システムは、32- ビット以上のマイクロプロセッサを採用しており、CNC システムの出力、デコード、加算、出力およびその他のリンクを高速に実現でき、CNC システムの精度を向上させ、小さなシーケンスセグメントの高速かつ高精度の加工。
現在開発中の新型CNCシステムは、64ビットCPUを採用し、補間演算機能や早送り機能を強化し、高速加工を実現するとともに、多軸制御機能を実現しています。 一部の制御軸は 3-15 で、最大 24 軸があり、制御軸の数は 3-6 に達することがあります。
2) 多機能
CNC システムには、複数の監視、検出、補正機能があります。 工具摩耗検出、システム精度、熱変形検出のほか、工具寿命管理、工具長オフセット、工具半径補正、工具先端補正、ピッチ補正などの機能も備えています。 最新の CNC 工作機械のほとんどは CRT ディスプレイを採用しており、2 次元グラフィックの軌跡を表示できます。また、一部の CNC 工作機械では 3 次元の黒い静止グラフィック表示も実現できます。 CRT の助けを借りて、キーボードを使用して、注文の出力、編集、修正、削除などの機能を実現できます。 最新の CNC システムには、ハードウェア、ソフトウェア、および故障自己診断の機能が備わっています。
(3) インテリジェンス
最新の CNC システムでは、適応型マスタリー技術が導入されています。 適応型マスタリースキルは、機械加工プロセス中に測定されたタスク条件の特性を調整し、切削プロセスを最適な条件に到達および維持できるようにする技術です。
最新の CNC システム インテリジェンスの開発は現在、次の側面で重要です。
① ワークのアクティブ検出とセンタリング。
② 工具の損傷を検知し、予備工具を積極的に交換します。
工具寿命や工具保管状況の管理。
④負荷監視、データガバナンス、トレーニングガバナンス。
⑤ フィードフォワードを使用して、リアルタイムベクトル補償の機能を使いこなします。
⑥加工時の熱変形によるボールロッド等の伸縮をリアルタイムに補正する機能。
5. CNC工作機械の構成
現代のコンピュータ数値制御工作機械は、シーケンス、出力および出力装置、コンピュータ数値制御装置、サーボシステム、および機械本体で構成されています。