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發(fā)布者：管理員 發(fā)布時(shí)間：2018-12-21 9:50:14 發(fā)布次數(shù)：[]
CNC技術(shù)的發(fā)展相當(dāng)迅速，這大大提高了模具加工的生產(chǎn)率，其中運(yùn)算速度更快捷的CPU是CNC技術(shù)發(fā)展的核心。CPU的改進(jìn)不僅僅是運(yùn)算速度的提高，而且速度本身也涉及到了其它方面CNC技術(shù)的改進(jìn)。正因?yàn)榻鼛啄闏NC技術(shù)發(fā)生了如此大的變化，才值得我們對當(dāng)前CNC技術(shù)在模具制造業(yè)的應(yīng)用情況作一個(gè)綜述。
程序塊處理時(shí)間及其它由于CPU處理速度的提高，以及CNC制造商將高速度CPU應(yīng)用到高度集成化的CNC系統(tǒng)中， CNC的性能有了顯著的改善。反應(yīng)更快、更靈敏的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的不僅僅是更高的程序處理速度。事實(shí)上，一個(gè)能夠以相當(dāng)高的速度處理零件加工程序的系統(tǒng)在運(yùn)行過程中也有可能象一個(gè)低速處理系統(tǒng)，因?yàn)榧词故枪δ芡陚涞腃NC系統(tǒng)也存在著一些潛在的問題，這些問題有可能成為限制加工速度的瓶頸。
目前大多數(shù)模具廠都意識(shí)到高速加工需要的不僅僅是較短的加工程序處理時(shí)間。在很多方面，這種情況和賽車的駕駛很相似。速度最快的賽車就一定能贏得比賽嗎？即使是一個(gè)偶爾才觀看車賽的觀眾都知道除速度以外，還有許多因素影響著比賽的結(jié)果。
首先，車手對于賽道的了解程度很重要：他必須知道何處有急轉(zhuǎn)彎，以便能恰如其分地減速，從而安全高效地通過彎道。在采用高進(jìn)給速度加工模具的過程中，CNC中的待加工軌跡監(jiān)控技術(shù)可預(yù)先獲取銳曲線出現(xiàn)的信息，這一功能起著同樣的作用。
CNC系統(tǒng)的內(nèi)在特性
以下是目前模具加工過程中的一些基本的CNC特性：
1. 曲線曲面的非均勻有理B樣條(NURBS)插補(bǔ)
該項(xiàng)技術(shù)采用沿曲線插補(bǔ)的方式，而不是采用一系列短直線來擬合曲線。這一技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)普遍。許多模具行業(yè)目前使用的CAM軟件都提供了一個(gè)選項(xiàng)，即生成NURBS插補(bǔ)格式的零件程序。同時(shí)，功能強(qiáng)大的CNC還提供了五軸插補(bǔ)功能以及與此相關(guān)的特性。這些性能提高了表面精加工的質(zhì)量，改善了電機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)度，提高了切削速度，并使零件加工程序更小。
2. 更小的指令單位
大多數(shù)的CNC系統(tǒng)向機(jī)床主軸傳遞運(yùn)動(dòng)和定位指令的單位不小于1微米。在充分利用CPU處理能力提高這一優(yōu)勢后，一些CNC系統(tǒng)的最小指令單位甚至可達(dá)到1納米(0.000001mm)。在指令單位縮小1000倍后，可獲得更高的加工精度，可使電機(jī)運(yùn)行得更平穩(wěn)。電機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)使得一些機(jī)床能夠在床身振動(dòng)不加大的前提下，以更高的加速度運(yùn)行。
3. 鐘形曲線加速/減速
也稱作為S曲線加速/減速，或爬行控制。與使用直線加速方式相比，這種方式可使機(jī)床獲得更好的加速效果。與其它加速方式相比，也包括直線方式和指數(shù)方式，采用鐘形曲線方式可獲得更小的定位誤差。
4. 待加工軌跡監(jiān)控
這一技術(shù)已被廣泛使用，該技術(shù)具有眾多性能差異，使其在低檔控制系統(tǒng)中的工作方式與高檔控制系統(tǒng)中的工作方式得以區(qū)別開來。總的來講， CNC就是通過加工軌跡監(jiān)控來實(shí)現(xiàn)對程序的預(yù)處理，以此來確保能獲得更優(yōu)異的加速/減速控制。根據(jù)不同的CNC的性能，待加工軌跡監(jiān)控所需的程序塊數(shù)量從兩個(gè)到上百個(gè)不等，這主要取決于零件程序的最短加工時(shí)間和加速/減速的時(shí)間常數(shù)。一般而言，要想滿足加工要求，至少需要十五個(gè)待加工軌跡監(jiān)控程序塊。
5. 數(shù)字伺服控制
數(shù)字伺服系統(tǒng)的發(fā)展如此迅速，以至于大多數(shù)機(jī)床制造商都選擇該系統(tǒng)作為機(jī)床的伺服控制系統(tǒng)。使用該系統(tǒng)后，CNC能夠更及時(shí)地控制伺服系統(tǒng)，而且CNC對機(jī)床的控制也變得更精確。
CNC另一項(xiàng)被稱為“刀具中心點(diǎn)編程”的特性，允許編程人員定義刀具的路徑和中心點(diǎn)速度，CNC通過旋轉(zhuǎn)軸和直線軸方向的命令來保證刀具按照程序運(yùn)動(dòng)。這一特性使得刀具的中心點(diǎn)不再隨刀具的變化而變化，這也意味著：在五軸加工中可以象三軸加工一樣直接輸入刀具的偏置，還可以通過再一次后置程序來說明刀具長度的改變。這種通過使主軸旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動(dòng)特性簡化了刀具的編程后置處理。
利用同樣的功能，使工件繞中樞軸旋，機(jī)床也可以獲得旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。新研制的CNC能夠通過動(dòng)態(tài)地調(diào)整固定偏置和旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸來配合零件的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)操作人員采用手動(dòng)方式來實(shí)現(xiàn)機(jī)床的慢速進(jìn)給時(shí)，CNC系統(tǒng)同樣起著重要的作用。新研制的CNC系統(tǒng)同樣允許軸沿著刀具向量的方向緩慢進(jìn)給，在沒有刀尖位置變化的前提下，還允許改變刀尖向量的方向。
這些特性使得操作人員在使用五軸加工機(jī)床的過程中，能夠很容易地使用目前在模具業(yè)廣泛使用的3+2編程法。然而，隨著新的五軸加工功能的逐漸發(fā)展和這種功能逐浙被接受，真正的五軸模具加工機(jī)床可能會(huì)更普遍。
