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CNC加工とは何ですか?

数値制御加工とは、数値制御工作機械上の部品を加工する加工方法をいう。 数値制御工作機械と従来の工作機械のプロセス仕様は一般的に同じですが、重要な変更も行われています。 部品と工具の変位を制御するデジタル加工方法。 これは、さまざまな部品、小ロット、複雑な形状、高精度、高効率、自動化された処理を解決する効果的な方法です。
数値制御工作機械ワークショップ
基本的な解釈
CNC加工とは、制御システムがコマンドを発行して、ツールが要件を満たすさまざまな動作を実行させることを意味します。 数値とアルファベットの形でワークピースの形状と寸法を表現し、加工プロセスに必要な処理を要求する。 これは、CNC機械で部品を機械加工するプロセスを指します。

CNC機械はコンピュータ制御の工作機械であり、工作機械を制御するために使用されるコンピュータは、専用コンピュータであろうと汎用コンピュータであろうと、数値制御システムと総称される。CNC工作機械の移動および動作は、NCシステムによって発行された補助コマンドによって制御されます。CNCシステムの命令は、ワークの材料、処理要件、工作機械の特性、およびシステムによって指定された命令フォーマット(CNC言語または記号)に従って、プログラマによってコンパイルされる。数値制御システムは、工作機械の様々な動作を制御するためのプログラム命令に従って、サーボデバイスおよび他の機能部品に動作または終了情報を送る。
部品の加工プログラムが終了すると、機械は自動的に停止します。どんな種類のCNC工作機械でも、CNCシステムに入力プログラム命令がない場合、CNC工作機械は動作できません。
工作機械の制御された動作は、一般に、工作機械の始動および停止を含む。
スピンドルの始動/停止、回転方向および速度の変更。
送り動作の方向、速度、およびモード。
ツールの選択、長さと半径の補正。
工具の交換、クーラントの開閉、閉鎖など

開発の背景
CNC技術は、航空業界のニーズから生まれました。 1940年代後半に、米国のヘリコプター会社がそれを提案しました。1952年にアメリカのMITは3軸CNCフライス盤を開発しました。1950年代半ばに、このタイプのCNCフライス盤が航空機部品を処理するために使用されました。1960年代、数値制御システムとプログラミング作業はますます成熟し、完璧になりました。CNC工作機械は様々な産業分野で使用されてきましたが、航空宇宙産業は常にCNC工作機械の最大のユーザーでした。いくつかの大規模な航空工場には何百ものCNC工作機械が装備されており、その中には切断機械があります。CNC加工部品には、航空機、ロケットの隔壁、桁、スキン、バルクヘッド、プロペラ、航空エンジンケーシング、シャフト、ディスク、ベーン型キャビティ、液体ロケットエンジン燃焼器用特殊チャンバなどが含まれます。数値制御工作機械の開発の初期段階は、連続軌道CNC工作機械と連続軌道制御に基づいていました。
輪郭制御とも呼ばれる連続的な軌道制御では、工具が部品に対して定義された軌道で移動する必要があります。その後、点制御CNC工作機械も盛んに開発しました。ポイントコントロールとは、移動ルートに関係なくターゲットに正確に到達できる限り、ツールがあるポイントから別のポイントに移動することを意味します。
NCプログラミング
操作プロセス
NCプログラミング
CNCプログラミング方法は、手動プログラミングと自動プログラミングです。 手動プログラミングでは、プログラムの全内容は、CNCシステムによって指定された命令フォーマットによって手動で書き込まれます。 自動プログラミングはコンピュータプログラミングであり、言語と描画に基づいた自動プログラミング方法に分けることができます。 ただし、どのような自動プログラミング方法を採用しても、対応するサポートハードウェアとソフトウェアが必要です。 数値制御加工プログラミングの実現が鍵であることがわかります。 しかし、プログラミングだけでは不十分です。また、CNC加工には、プログラミングの前に行う必要のある一連の準備と、プログラミング後の余波処理が含まれています。 一般に、NC加工プロセスには以下の内容が含まれます。
(1)CNC加工の部品と内容を選択して決定する。
(2)部品図面の数値制御のプロセス分析。

(3)CNCプロセス設計。
(4)部品図面の数学的処理;
(5)処理手順の作成。
単一の制御媒体を生成するようにプログラムされた⑹;
(7)プログラムの検証と修正。
(8)サンプルテストと現場での問題処理。
ステレオタイプとアーカイブデジタル処理技術ファイル。

生産の自動化の程度を向上させ、プログラミング時間を短縮し、数値制御処理のコストを削減するために、一連の高度な数値制御処理技術も開発され、航空宇宙産業で使用されている。 コンピュータ数値制御、すなわち、小型またはマイクロコンピュータを使用してCNCシステム内のコントローラを置き換え、計算および制御機能を実行するためにコンピュータに格納されたソフトウェアを使用して、この軟結合コンピュータ数値制御システムは、数値制御システムの初期状態を徐々に置き換えている。直接数値制御は、コンピュータを使用して複数のCNC工作機械を直接制御することで、小型バッチの航空機の短期生産に適しています。理想的な制御システムは、処理パラメータを連続的に変更することができる適応制御システムである。システム自体は複雑で高価ですが、処理効率と品質を向上させることができます。 CNCの開発ハードウェアとCNCシステムと工作機械の改善に加えて、もう一つの重要な側面はソフトウェアの開発です。コンピュータ支援プログラミング(自動プログラミングとも呼ばれる)は、プログラマによってCNC言語で書かれたプログラムである。それは翻訳のためにコンピュータに入力され、最後にパンチされたテープまたはテープがコンピュータによって自動的に出力される。広く使われているNC言語はAPT言語です。大まかに、メインとポストプロセッシングプログラムに分かれています。前者はプログラマが記述したプログラムを翻訳し、ツールパスを計算します。後者は、工具経路をCNC工作機械用の加工プログラムの一部に編集します。 CNC加工は、ワークピースを加工する前に予めコンピュータ上にプログラムを作成しておき、このプログラムを指示処理のためのコンピュータプログラムによって制御される工作機械に入力することである。または、コンピュータプログラム制御装置の制御パネル上で直接処理のための命令を書くことができる。処理のプロセスは、ナイフの移動、ナイフの変更、速度の変更、方向の変更、駐車などを含み、すべて自動的に行われます。 CNC加工は、現代の金型製造および加工の高度な手段です。もちろん、数値制御処理方法は金型部品の加工だけでなく幅広い用途にも対応しなければならない。
CNC加工の特徴
プロセス分析
機械加工部品CNC加工プロセスには幅広い問題があります。以下では、プログラミングの可能性と利便性との関連で、分析およびレビューする必要のある主要な内容を提案します。
1の場合、寸法はCNC加工の特性と一致する必要があります
数値制御プログラミングでは、すべての点、線、および面のサイズと位置がプログラミングの起点に基づいています。 したがって、座標サイズを直接指定することが最善です
2.幾何要素の条件は完全で正確でなければならない

プログラミングにおいて、プログラマは、部品の輪郭を構成する幾何学的要素のパラメータおよび幾何学的要素間の関係を完全に把握しなければならない。 部品輪郭のすべての幾何学的要素は自動プログラミング中に定義されるため、手動プログラミング中に各ノードの座標が計算されます。 どの点がはっきりしていなくても、プログラミングは実行できません。 しかし、設計上の考慮が乏しいか、または部品設計者が無視したため、パラメータが不完全または不明瞭なことがよくあります。 そのようなもの:円弧と直線、円弧と円弧が接しているか、交差しているか、離れている。 したがって、図面のレビューと分析では、慎重に問題を特定し、適時に設計者に連絡する必要があります。
3、確実な位置決め

数値制御処理では、処理操作が集中することが多く、同じ参照を配置することが非常に重要です。 したがって、補助ベンチマークを設定する必要があることがよくあります。 または空白にいくつかの工芸バンプを追加します。
4.均一なジオメトリタイプまたはサイズ
部品の形状および内部空洞は、好ましくは、均一な幾何学的形状または寸法であり、工具の変更回数を低減することができる。 また、制御プログラムや特殊プログラムを適用してプログラムの長さを短くすることもできます。 部品の形状は可能な限り対称であり、CNC工作機械のミラー処理機能を使用してプログラミング時間を節約するのは容易である。

クランプ部品
  配置と設置の基本原則

CNC工作機械で部品を加工する場合、位置決めと設置の基本原理は、位置決め基準とクランププログラムを合理的に選択することです。 選択時には以下の点に注意してください。

1は、リファレンスデザイン、テクノロジおよびプログラミングの計算を統一することを目指しています。
2.クランプ時間を、位置決めクランプ後に可能な限り減らし、処理されるすべての面を処理してください。
3、CNC工作機械の有効性を十分に発揮させるために、機械のマニュアル調整処理計画を避けてください。

クランプ部品
治具
治具を選択する基本原理
CNC加工の特徴は、フィクスチャの2つの基本要件を提示しています。
第1の方法は、固定具の座標方向と工作機械の座標方向とが比較的固定されていることを保証することである。
第2は、部品と機械座標系との間の寸法関係を調整することである。 さらに、次の点を考慮してください。
1、部品処理量がそれほど大きくない場合は、準備時間を短縮し、生産コストを節約するために、コンビネーション・フィクスチャ、調整可能なフィクスチャおよび他のユニバーサル・フィクスチャを使用するようにしてください。
2.バッチ生産における特殊設備の使用を検討し、簡単な構造に努めます。
3、部品の積み下ろしは、工作機械の休止時間を短縮するために、迅速で、便利で、信頼できるものでなければならない。
4.治具の部品が部品表面の部品の機械加工を妨げないようにしてください。 すなわち、固定具は開いていなければならず、その位置決めおよびクランプ機構の構成要素は、プロセス中の切削工具(衝突など)に影響を与えない。
処理エラー
CNC加工誤差△数値はプログラミング誤差△、機械誤差△機械、位置決め誤差△設定、ナイフ誤差△ナイフなどの誤差が原因です。
つまり、△数値+ = f(△プログラミング+△機械+△セット+△ナイフ)
その中で:
1、近似誤差δによるプログラミング誤差Δ、丸め誤差の構成。

近似誤差δは、図1.43に示すように、非円形の曲線を直線セグメントまたは円弧セグメントで近似するプロセスで生成されます。 丸め誤差は、データ処理中に整数値パルス相当値に座標値を四捨五入することによって生成される誤差です。 パルス相当値は、各単位パルスの対応する軸の変位を指します。 普通の精密CNC工作機械は、一般的なパルス相当値は0.01ミリメートルです。 より正確な数値制御工作機械のパルス相当値は0.005mmまたは0.001mmです。
2.工作機械誤差Δは、CNCシステムの誤差と送りシステムの誤差に起因します。
3、位置決め誤差△クランプが機械上に置かれると、ワークピースが固定具に置かれると、クランプが生成されます。
4.ツール設定誤差Δは、工具とワークの相対位置が決まると発生します。

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