Universelles CNC-Bearbeitungsvorrichtungsdesign

Physikalische Anforderungen

• Die Vorrichtung muss sich den geometrischen Elementen des Werkstücks in der Form anpassen.
• Die Spannvorrichtung muss den Zugang zu den Bearbeitungseigenschaften des Werkstücks ermöglichen.

Toleranzanforderungen

Die Positionierungstoleranz der Vorrichtung sollte der Konstruktionstoleranz des Werkstücks vollständig entsprechen.

Einschränkende Anforderungen

• Die Spannvorrichtung sollte die Stabilität des Werkstücks während der Bearbeitung gewährleisten.
• Die Vorrichtung sollte eine ausreichende Steifigkeit von sich selbst und dem Werkstück gewährleisten, um Verformungen während der Bearbeitung zu vermeiden.

Anforderungen an die Verfügbarkeit

• Die Kosten für das Gerät sollten den erwarteten Wert nicht übersteigen.
• Die Montage- und Demontagezeit des Geräts sollte die erwartete Zeit nicht überschreiten.
• Die Betriebszeit des Geräts sollte den erwarteten Wert nicht überschreiten.

Anforderungen zur Vermeidung von Interferenzen

• Die Vorrichtung darf den Weg des Werkzeugs (Fräsers) nicht beeinträchtigen oder mit ihm kollidieren.
• Die Vorrichtung darf nicht mit anderen Werkzeugen in Konflikt geraten.
• Die Vorrichtung darf weder mit sich selbst noch mit dem Werkstück in Berührung kommen.

Anforderungen an die Benutzerfreundlichkeit

• Die Masse des Geräts sollte den erwarteten Wert nicht überschreiten.
• Die Vorrichtung darf die Oberfläche von sich selbst und dem Werkstück nicht beschädigen.
• Die Vorrichtung muss in der Lage sein, das Werkzeug (den Fräser) entsprechend den Konstruktionsmerkmalen des Werkstücks zu führen.
• Das Gerät sollte über eine fehlersichere Technologie verfügen.
• Die Halterung sollte die Spanabfuhr erleichtern.

Konstruktionsprinzipien für CNC-Bearbeitungsvorrichtungen

CNC-Werkzeugmaschinen arbeiten im Allgemeinen mit Hochgeschwindigkeits- oder Hochleistungszerspanung, und der Bearbeitungsprozess ist automatisiert, was neue funktionelle Anforderungen an Konstruktion von CNC-BearbeitungsvorrichtungenDie Spannkraft muss groß sein, eine zuverlässige Spannung muss gewährleistet sein, und es muss eine hohe Flexibilität erreicht werden, um sich an die automatische Steuerung anzupassen.

Für CNC-Vorrichtungen werden in der Regel pneumatische, hydraulische und elektrische Vorrichtungen mit automatischer Steuerung verwendet. Diese Vorrichtungen verfügen über eine präzise Positionierung und zuverlässige Klemmung, und die Führung der Vorrichtungen wird durch die CNC-Werkzeugmaschinen und CNC-Geräte gewährleistet. Die Werkzeugeinstellung der Vorrichtungen erfolgt durch Voreinstellungsvorgänge oder durch die Verwendung externer Werkzeugeinstellungsgeräte zur Erkennung und Eingabe in das CNC-System.

Auf CNC-Bearbeitungszentren werden keine Werkzeugeinstellvorrichtungen eingesetzt. Die Beziehung zwischen dem Ursprung des Werkstückkoordinatensystems und dem Maschinenkoordinatensystem wird durch Voreinstellvorgänge oder mit Hilfe externer Werkzeugeinstellgeräte hergestellt, um die korrekte Position des Werkstücks und des Werkzeugs zu gewährleisten. Die Positionsgenauigkeit wird durch die Bewegungsgenauigkeit der Maschine gewährleistet.

Bei der Konstruktion von CNC-Bearbeitungsvorrichtungen muss die Koordinatenrichtung der Vorrichtung relativ fest mit der Koordinatenrichtung der CNC-Werkzeugmaschine übereinstimmen, und das Größenverhältnis zwischen dem Werkstück und dem Maschinenkoordinatensystem muss koordiniert werden. Dies ist ein wesentlicher Unterschied zur konventionellen Bearbeitung mit Werkzeugmaschinen. Bei herkömmlichen Bearbeitungsmethoden sind aufgrund der begrenzten Bearbeitungsmöglichkeiten der Werkzeugmaschine in der Regel mehrere Aufspannvorgänge erforderlich, um die Bearbeitung abzuschließen. CNC-Werkzeugmaschinen können mehrere Flächen in einer einzigen Aufspannung bearbeiten, wodurch die durch häufiges Aufspannen verursachten Fehler erheblich reduziert werden.