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發(fā)布者：管理員 發(fā)布時間：2018-12-21 9:50:14 發(fā)布次數(shù)：[]
CNC技術(shù)的發(fā)展相當迅速，這大大提高了模具加工的生產(chǎn)率，其中運算速度更快捷的CPU是CNC技術(shù)發(fā)展的核心。CPU的改進不僅僅是運算速度的提高，而且速度本身也涉及到了其它方面CNC技術(shù)的改進。正因為近幾年CNC技術(shù)發(fā)生了如此大的變化，才值得我們對當前CNC技術(shù)在模具制造業(yè)的應用情況作一個綜述。
程序塊處理時間及其它由于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。反應更快、更靈敏的系統(tǒng)實現(xiàn)的不僅僅是更高的程序處理速度。事實上，一個能夠以相當高的速度處理零件加工程序的系統(tǒng)在運行過程中也有可能象一個低速處理系統(tǒng)，因為即使是功能完備的CNC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)模具廠都意識到高速加工需要的不僅僅是較短的加工程序處理時間。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
該項技術(shù)采用沿曲線插補的方式，而不是采用一系列短直線來擬合曲線。這一技術(shù)的應用已經(jīng)相當普遍。許多模具行業(yè)目前使用的CAM軟件都提供了一個選項，即生成NURBS插補格式的零件程序。同時，功能強大的CNC還提供了五軸插補功能以及與此相關(guān)的特性。這些性能提高了表面精加工的質(zhì)量，改善了電機運行的平穩(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)向機床主軸傳遞運動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，可使電機運行得更平穩(wěn)。電機運行的平穩(wěn)使得一些機床能夠在床身振動不加大的前提下，以更高的加速度運行。
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)控來實現(xiàn)對程序的預處理，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)量從兩個到上百個不等，這主要取決于零件程序的最短加工時間和加速/減速的時間常數(shù)。一般而言，要想滿足加工要求，至少需要十五個待加工軌跡監(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)機床制造商都選擇該系統(tǒng)作為機床的伺服控制系統(tǒng)。使用該系統(tǒng)后，CNC能夠更及時地控制伺服系統(tǒng)，而且CNC對機床的控制也變得更精確。
CNC另一項被稱為“刀具中心點編程”的特性，允許編程人員定義刀具的路徑和中心點速度，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動。這一特性使得刀具的中心點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)來實現(xiàn)轉(zhuǎn)軸的運動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，機床也可以獲得旋轉(zhuǎn)運動。新研制的CNC能夠通過動態(tài)地調(diào)整固定偏置和旋轉(zhuǎn)坐標軸來配合零件的運動。當操作人員采用手動方式來實現(xiàn)機床的慢速進給時，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床可能會更普遍。
