您现在的位置:中国智能制造网>运动控制频道 >行业资讯

做这么多年机械,NC与CNC的区别终于分清了!

2019年01月25日 10:00:56来源:网络作者:网络关键词:运动控制
  NC

  (NumericalControl,数字操控,简称数控),指用离散的数字信息操控机械等设备的工作,只能由操作者自己编程

  CNC

  CNC技能运用

  CNC技能的开展适当敏捷,这大大前进了模具加工的生产率,其间运算速度更方便的CPU是CNC技能开展的中心。CPU的改进不仅仅是运算速度的前进,而且速度本身也触及到了其它方面CNC技能的改进。正因为近几年CNC技能发生了如此大的改动,才值得咱们对当前CNC技能在模具制作业的运用状况作一个总述。

  程序块处理时刻及其它因为CPU处理速度的前进,以及CNC制作商将高速度CPU运用到高度集成化的CNC体系中,CNC的功用有了明显的改进。反响更快、更活络的体系完结的不仅仅是更高的程序处理速度。事实上,一个可以以适当高的速度处理零件加工程序的体系在工作进程中也有或许象一个低速处理体系,因为即便是功用齐备的CNC体系也存在着一些潜在的问题,这些问题有或许成为限制加工速度的瓶颈。

  现在大多数模具厂都意识到高速加工需求的不仅仅是较短的加工程序处理时刻。在许多方面,这种状况和赛车的驾驭很类似。速度最快的赛车就一定能赢得比赛吗?即便是一个偶然才观看车赛的观众都知道除速度以外,还有许多要素影响着比赛的结果。

  首要,车手对于赛道的了解程度很重要:他有必要知道何处有急转弯,以便能恰如其分地减速,然后安全高效地经过弯道。在选用高进给速度加工模具的进程中,CNC中的待加工轨道监控技能可预先获取锐曲线呈现的信息,这一功用起着相同的作用。

  相同的,车手对其他车手动作以及不可确定要素的反响活络程度与CNC中的伺服反应的次数类似。CNC中伺服反应主要包含方位反应、速度反应和电流反应。

  当车手驾车绕赛道行驶时,动作的连贯性,能否熟练地刹车、加快等对车手的临场体现有着十分重要的影响。相同地,CNC体系的钟形加快/减速和待加工轨道监控功用运用缓慢加快/减速来代替突然变速,以确保机床的平稳加快。

  除此以外,赛车和CNC体系还有其它类似的地方。赛车发动机的功率类似于CNC的驱动设备和电机,赛车的重量可以和机床中运动构件的重量混为一谈,赛车的刚度和强度则类似于机床的强度和刚度。CNC批改特定路径差错的才能与车手具有的将赛车操控在车道内的才能极其类似。

  另一个与现在CNC类似的状况是,那些速度不是最快的赛车往往需求技能全面的车手。过去只要高档的CNC才能在高速切削的同时确保较高的加工精度。现在,中、等级低的CNC所具有的功用也有或许令人满意地完结工作。尽管高档CNC具有现在所能取得的最佳功用,但也存在着这种或许,即你所运用的等级低CNC具有与同类产品中高档CNC相同的加工特性。过去,限制模具加工最高进给速度的要素是CNC,今天则是机床的机械结构。在机床已处于功用极限的状况下,更好的CNC也不会使功用再前进。

  CNC体系的内在特性

  以下是现在模具加工进程中的一些基本的CNC特性:

  1.曲线曲面的非均匀有理B样条(NURBS)插补

  该项技能选用沿曲线插补的方法,而不是选用一系列短直线来拟合曲线。这一技能的运用现已适当遍及。许多模具职业现在运用的CAM软件都供给了一个选项,即生成NURBS插补格式的零件程序。同时,功用强大的CNC还供给了五轴插补功用以及与此相关的特性。这些功用前进了表面精加工的质量,改进了电机工作的平稳度,前进了切削速度,并使零件加工程序更小。

  2.更小的指令单位

  大多数的CNC体系向机床主轴传递运动和定位指令的单位不小于1微米。在充分运用CPU处理才能前进这一优势后,一些CNC体系的最小指令单位甚至可到达1纳米(0.000001mm)。在指令单位缩小1000倍后,可取得更高的加工精度,可使电机工作得更平稳。电机工作的平稳使得一些机床可以在床身振荡不加大的前提下,以更高的加快度工作。

  3.钟形曲线加快/减速

  也称作为S曲线加快/减速,或匍匐操控。与运用直线加快方法比较,这种方法可使机床取得更好的加快作用。与其它加快方法比较,也包含直线方法和指数方法,选用钟形曲线方法可取得更小的定位差错。

  4.待加工轨道监控

  这一技能已被广泛运用,该技能具有很多功用差异,使其在等级低操控体系中的工作方法与高档操控体系中的工作方法得以区别开来。总的来讲,CNC就是经过加工轨道监控来完结对程序的预处理,以此来确保能取得更优异的加快/减速操控。依据不同的CNC的功用,待加工轨道监控所需的程序块数量从两个到上百个不等,这主要取决于零件程序的最短加工时刻和加快/减速的时刻常数。一般来说,要想满足加工要求,至少需求十五个待加工轨道监控程序块。

  5.数字伺服操控

  数字伺服体系的开展如此敏捷,以至于大多数机床制作商都挑选该体系作为机床的伺服操控体系。运用该体系后,CNC可以更及时地操控伺服体系,而且CNC对机床的操控也变得更精确。

  数字伺服体系的作用如下:

  1)将前进电流环路的采样速度,再加上电流环操控的改进,然后降低电机温升。这样,不仅可以延伸电机的寿数,还可以削减传递到滚珠丝杠的热量,然后前进丝杠的精度。除此之外,采样速度的加快还可以前进速度回路的增益,这些都有助于前进机床的全体功用。

  2)因为许多新的CNC运用高速序列与伺服回路相连,因而经过通讯链路,CNC可取得更多的电机和驱动设备的工作信息。这可前进机床的维护功用。

  3)接连的方位反应答应在高速进给的状况下进行高精度的加工。CNC运算速度的加快使得方位反应的速率成为限制机床工作速度的瓶颈。在传统的反应方法中,跟着CNC和电子设备的外部编码器的采样速度的改动,反应速度受到信号类型的限制。选用串行反应,这一问题将得到很好的解决。即便机床以很高的速度工作,也可到达精密的反应精度。

  6.直线电机

  近几年来,直线电机的工作功用和欢迎度有了明显的前进,所以许多加工中心选用了这一设备。至今,Fanuc公司至少现已安装了1000台直线电机。GEFanuc的一些先进技能使得机床上的直线电机的最大输出力为15,500N,最大加快度为30g。另一些先进技能的运用使机床的尺度得以减小,重量得以减轻,冷却效率大为前进。所有这些技能上的前进使直线电机在与旋转电机比较时,优势更强:更高的加/减速率;更精确的定位操控,更高的刚度;更高的可靠性;内部的动态制动。

  外部附加特性:开放式CNC体系

  选用开放式CNC体系的机床开展十分敏捷。现在可供挑选的通讯体系的通讯速度都较高,因而呈现多种类型的开放式CNC结构。绝大多数的开放式体系将规范的PC机的开放性与传统CNC的功用相结合。这样做最大的优点在于:即便机床的硬件现已过期,开放式的CNC依然答应其功用随现有技能和加工要求改动。借助于其它软件,还可以向开放式CNC中添加其它功用。这些功用可以是与模具加工密切相关的,也可以是与模具加工关系不大的。通常状况下,模具车间运用的开放式CNC体系具有以下这些常用的功用挑选:

  价格低廉的网络通讯;

  以太网;

  自适应操控功用;

  可供衔接条形码阅读器、刀具序列号阅读器和/或托盘序列号体系的接口;

  保存和编辑很多零件程序的功用;

  存储程序操控信息的采集;

  文件处理功用;

  CAD/CAM技能的集成和车间规划;

  通用的操作界面。

  最终一点极为重要。因为模具加工对操作简单的CNC的需求越来越大。在这个概念中,最重要就是不同的CNC具有相同的操作界面。就一般状况而言,不同机床的操作人员有必要分隔训练,因为不同类型的机床,以及不同制作商生产的机床运用的CNC界面都不相同。开放式CNC体系为整个车间运用同一个CNC操控界面创造了时机。

  现在,机床的所有者即便不懂C语言,也可以为CNC操作规划自己的界面了。此外,开放式体系的操控器答应依据个人的需求,设定不同的机器工作方法。这样操作者、编程人员和修理者可按自己的要求进行设置。在运用时,屏幕上只呈现他们需求的特定信息。选用这样的方法可削减不必要的页面显示,有助于简化CNC操作。

  五轴加工

  在制作杂乱模具的进程中,五轴加工的运用变得越来越广。运用五轴加工,可以削减加工一个零件所需的工装或/和机床的数量,加工进程所需的设备数量将被减至最低,与此同时也降低了总的加工时刻。CNC的功用越来越强,这使得CNC制作商可以供给更多的五轴特性。

  早年只要高档CNC才具有的功用,现在也被用在中档产品上。对于那些从未运用过五轴加工技能的厂家而言,这些特性的运用使得五轴加工变得更简单。将现在的CNC技能用于五轴加工,使得五轴加工具有以下优势:

  削减专用工具的需求;

  答应在完结零件程序后再设定刀具的偏置;

  支持通用程序的规划,这样经过后处理的程序可以在不同机床之间交换运用;

  前进精加工的质量;

  可用于不同结构的机床,这样就不必在程序中阐明是主轴还是工件在绕中心点滚动。因为这将由CNC的参数来解决。

  咱们可以用球形铣刀的补偿的例子来阐明为何五轴特别适用于模具加工。在零件和刀具绕中枢轴旋转时,为了精确地补偿球形铣刀的偏置,CNC有必要可以在X、Y、Z三个方向动态地调整刀具的补偿量。确保刀具切触点的接连,有利于前进精加工的质量。

  此外,五轴CNC的用途还体现在:与绕主轴旋转刀具相关的特性,与绕主轴旋转零件相关的特性,以及答应操作者选用手动方法改动刀具矢量的特性。

  当选用刀具的中轴线作为回转轴线时,本来Z轴方向的刀具长度偏置将被分成X、Y、Z三个方向的重量。另外,本来X、Y轴方向的工具直径偏置也被分为X、Y、Z轴三个方向的重量。因为在切削工程中,刀具可以沿旋转轴方向做进给运动,所有这些偏置有必要动态更新,以便阐明接连改动的刀具的方位。

  CNC另一项被称为“刀具中心点编程”的特性,答应编程人员定义刀具的路径和中心点速度,CNC经过旋转轴和直线轴方向的指令来确保刀具依照程序运动。这一特性使得刀具的中心点不再随刀具的改动而改动,这也意味着:在五轴加工中可以象三轴加工相同直接输入刀具的偏置,还可以经过再一次后置程序来阐明刀具长度的改动。这种经过使主轴旋转来完结转轴的运动特性简化了刀具的编程后置处理。

  运用相同的功用,使工件绕中枢轴旋,机床也可以取得旋转运动。新研发的CNC可以经过动态地调整固定偏置和旋转坐标轴来配合零件的运动。当操作人员选用手动方法来完结机床的慢速进给时,CNC体系相同起着重要的作用。新研发的CNC体系相同答应轴沿着刀具向量的方向缓慢进给,在没有刀尖方位改动的前提下,还答应改动刀尖向量的方向(参看上面的插图)。

  这些特性使得操作人员在运用五轴加工机床的进程中,可以很容易地运用现在在模具业广泛运用的3+2编程法。但是,跟着新的五轴加工功用的逐渐开展和这种功用逐浙被承受,真正的五轴模具加工机床或许会更遍及。
  • 凡本网注明"来源:中国智能制造网的所有作品,版权均属于中国智能制造网,转载请必须注明中国智能制造网,https://www.gkzhan.com。违反者本网将追究相关法律责任。
  • 本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
  • 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

热门频道