Stanzteile Umformtechnik
Die Umformtechnik des Stanzwerkzeugs und die Umformprozess gestaltung von Stanzteilen
Digitales Codierblatt
Mit der rasanten wirtschaftlichen Entwicklung und der Diversifizierung der Marktnachfrage haben die Menschen immer kürzere Anforderungen an die Produkt produktions zyklen, insbesondere bei Kleinserien oder sogar Einzelstückfertigung. Moderne Fertigung technologie erfordert nicht nur eine höhere Flexibilität, sondern auch ein neueres Produktion modell, das den sich schnell ändernden Marktanforderungen besser gerecht wird. Die Rapid-Prototyping-Technologie von CNC-Stanzwerkzeugen ist auf diese Situation abgestimmt.
Die Form der Blechteile kann in einige einfache grafische Elemente unterteilt und dann zu den gewünschten Grafiken kombiniert werden. Zum Beispiel: Ein Rechteck besteht aus 4 rechten Winkeln; eine Wellenform besteht aus einigen Kurven usw. Daher können für einige Blechteile, die eine hohe Präzision in kleinen Losgrößen oder sogar in Einzelstückfertigung erfordern, einige Universalteile schnell zu Stanzwerkzeugen zusammengebaut und mit CNC-Technologie schnell geformt werden. Das bearbeitete Blechteil wird als teilbare flächige Figur betrachtet, die ausgesonderten einfachen Figurenelemente werden digital bearbeitet. Das heißt, der Positionierung code wird gemäß seiner Position ausgeführt. Wie in Abbildung 1 gezeigt: Bei der Digitalisierung nicht äquidistanter einfacher grafischer Teile sind die Lücken 1, 2, 3, 4 (Δx, Δy) alle gleich und das quadratische Loch 5 (Δx, Δy) ist gleich 2 mal ( x, Δy) ). Angenommen, die Breite des vorhandenen Universalstempels ist gleich Δx und die Länge gleich Δy, dann werden die Nummern wie in Abbildung 1 gezeigt nummeriert. Lücke 1 besteht aus Position (2,0) und Position (3,0), Lücken 2, 3 und 4 bestehen ebenfalls aus zwei Positionen und quadratische Löcher bestehen aus 8 Positionen. Wenn eine rechteckige Einheit für das Rapid Prototyping verwendet wird, kann ein zweidimensionaler Code wie in der oberen Abbildung von 2 gezeigt erhalten werden, und der resultierende Code ist aufgrund einer zu feinen Teilung länger. Wenn die Quadrateinheit für Rapid Prototyping verwendet wird, kann der zweidimensionale Code wie in der Abbildung unten gezeigt erhalten werden, und der Code wird um die Hälfte reduziert.
Die zweidimensionale Codierung der rechteckigen Einheit ist wie folgt:
Für äquidistante einfache Grafikteile: Für das Rapid Prototyping des Zahnprofils eines Schlüssels kann die Codierung durch die gleiche Zahnteilung weiter vereinfacht werden. Eine schematische Darstellung der Zahnprofilcodierung des Schlüssels, wie in Abbildung 3 gezeigt. In Fig. 3 werden Dreieckseinheiten verwendet, und die trapezförmige Einheitscodierung kann in praktischen Anwendungen auf ein eindimensionales Array reduziert werden.Parameterdefinition:
Anzahl der Zähne - die Anzahl der CNC-Stanzungen, jetzt sind es 5.
Zahnteilung - der Abstand jeder Bewegung in Y-Richtung beim CNC-Stanzen.
Schrittdifferenzwert — der Abstand beim CNC-Stanzen, wenn eine Einheit in X-Richtung bewegt wird.
Anzahl der Schritte - die Bewegungseinheit in X-Richtung beim CNC-Stanzen.
Wenn der Teilungs- und Höhen differenzwert ausgewählt wird, kann die Zahnprofil-Bearbeitungsposition des Schlüssels in eine Höhendifferenzzahl umgewandelt werden, und schließlich ist der Zahnprofilcode ein eindimensionales Array (2 1 3 2 1).
Aus den obigen Ausführungen ist ersichtlich, dass die digitale Codierung der Schlüssel zum Rapid Prototyping von Einheitschips ist. Eine geeignete Codierung kann nicht nur die Produktionseffizienz verbessern, sondern auch Speicherplatz sparen.
Strukturiertes Design
Die meisten kleinen und mittelständischen Unternehmen verfügen noch nicht über die Finanzkraft, um hochwertige CNC-Stanzmaschinen anzuschaffen. Das Stanzwerkzeug der numerischen Steuereinheit kann direkt auf einer gewöhnlichen Stanzmaschine installiert und als einfaches numerisch gesteuertes Stanzgerät verwendet werden.Das schematische Diagramm des Rapid-Prototyping-Formmechanismus ist in Abbildung 4 dargestellt. Die obere Form ist ein Stanzmechanismus. Die Lichtschranke wird unter der oberen Schablone installiert, um das Heben und Senken des Stempels zu erkennen. Die Einspannung des Rohlings sollte nach unterschiedlichen Bedürfnissen gestaltet werden. Die Materialplatte wird von der Schrittmotor-Steuerschraube in X- und Y-Richtung angetrieben. Die untere Form ist ein konkaver Formmechanismus, der direkt auf der Werkbank installiert ist.
System-Design
1. Motorantrieb und AuswahlDer Schrittmotor ist ein Aktuator, der elektrische Impulse in eine Winkelverschiebung umwandelt. Es gibt 3 Typen: Permanentmagnettyp, reaktiver Typ und Hybridtyp. Der Hybrid vereint die Vorteile der ersten beiden. Unter dem Gesichtspunkt des Kosten-Leistungs-Verhältnisses umfassend betrachtet, wird vorgeschlagen, einen zweiphasigen Hybrid-Schrittmotor mit einem Schrittwinkel von 1,80 zu wählen.
Es gibt viele Typen und Typen von Laufwerken, und der Unterteilungstyp wird berücksichtigt. Da der Unterteilungstyp die niederfrequente Schwingung des Motors beseitigen kann, kann er das Ausgangsdrehmoment und die Auflösung des Motors verbessern. Unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit und Genauigkeit wird der Unterteilungskoeffizient auf 4 gesetzt.
2. Design der System hardware
Das Stanzwerkzeug der CNC-Einheit wird an der Kurbelwellen presse montiert, das Stanzprinzip der Werkzeugmaschine bleibt unverändert. Was kontrolliert werden muss, sind zwei Aspekte: Bestimmen Sie zunächst die Position des Nullpunkts und jedes Stationspunkts; Zweitens, zwischen dem Start und dem Stopp der Hin- und Herbewegung des oberen Stanzwerkzeugs, der schnellen Vorschubbewegung des Werkstücks in X- und Y-Richtung, die durch die Codierung und die Koordination dieser beiden Aktionen erhalten wird. Das heißt, die synchrone Steuerung von Stanz- und Zuführvorgängen zu realisieren. Blockschaltbild des Steuerung systems, wie in Abbildung 5 gezeigt. Schaltplan zur Erkennung des photo elektrischen Signals, wie in Abbildung 6 gezeigt.
Die Mensch-Maschine-Schnittstelle des numerischen Kontrollsystems übernimmt Tastatureingaben. Die LED-Display-Tastatur verfügt über Funktionstasten für Zifferntasten, Einstellung, Änderung, Suche, Anpassung in X- und Y-Richtung und Ausführung. Es kann verwendet werden, um die Eingabe und Änderung des Verarbeitungsprogramms sowie die Bedienung und Einstellung der Steuerung abzuschließen. Der Bediener kodiert auf dem Computer entsprechend der Form des Werkstücks, um automatisch das Bearbeitungsprogramm zu erzeugen, und lädt das Bearbeitungsprogramm über den seriellen Port auf den Einchip-Mikrocomputer herunter und speichert es im FLASH-ROM. Stellen Sie die Nullposition manuell ein, nachdem die Form installiert wurde. Nach Eintritt in die Ausführung erhält die MCU das Verarbeitungsprogramm aus dem FLASH-ROM. Nach der Berechnung des Schrittabstands in X- und Y-Richtung wird er in die entsprechende Schrittimpulszahl umgewandelt, um die Anzahl der Drehschritte des Schrittmotors in X- und Y-Richtung zu steuern. Wenn das photoelektrische Signal erkennt, dass sich die obere Form in der offenen Position befindet, positioniert das numerische Steuersystem das zu bearbeitende Werkstück schnell in die Bearbeitungsposition und startet das Pressen des Stempels auf den Stempel, um ein CNC-Stanzen zu realisieren. Wenn der Stempel die obere Matrize zum Öffnen antreibt, bewegt das numerische Steuersystem das zu bearbeitende Werkstück schnell zur nächsten Bearbeitungsposition, um auf das nächste Stanzen zu warten, und stoppt die Stempelbewegung, bis die Bearbeitung abgeschlossen ist.
3. Entwurf der Systemsoftware
Das gesamte System wird vom Host-Computer verwaltet. Die System software sprache verwendet Visual Basic 6.0, um ihre integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) zu kompilieren, die Design, Modifikation, Debugging, Generierung und andere Funktionen integriert, und die Schnittstelle zwischen Mensch und Computer ist sehr benutzerfreundlich. Es handelt sich um eine leistungsstarke Programmiersprache im Windows-Umfeld, die leicht zu erlernen ist und einen hohen Visualisierung grad aufweist.
Die Struktur der Systemsoftware ist modular mit 5 Funktions modulen aufgebaut: Rufen Sie nach dem Einschalten des Systems die Windows-Oberfläche auf und doppelklicken Sie auf das Symbol "Numerical Control Unit Die", dann wird die Anwendungsoberfläche angezeigt und Sie können Funktions module auswählen. Das Diagramm des Funktions moduls der Systemsoftware ist wie in Abb. 7 dargestellt.
Das Editier modul wird verwendet, um das Editieren, Modifizieren und Generieren des Programms abzuschließen, damit der Benutzer die eingestellte Parameter gruppe bedienen kann.
Das Parametrier modul macht die Eingabeparameter gruppe zu einer Datentabelle und sendet sie zum Aufruf des Programms an die Datenbank.
Das Betriebsmanagement-Modul ist für den Betrieb und die Unterbrechung des Programms verantwortlich.
Das Kommunikation modul ist für das Kommunikation management zwischen den oberen und unteren Rechnern zuständig, die die MSCOMM-Steuerung für das Steuerungsprogramm egment und die aufgerufene Parameter gruppe verwenden sollen. Es wird über den seriellen Anschluss RS232 an den Einzelchip-Mikrocomputer gesendet, damit der Einzelchip-Mikrocomputer die Steuerarbeit ausführt.
Modul abfragen. Es ist bequem für Benutzer, die gespeicherten Dateien anzuzeigen und aufzurufen.
Auch das Programm des Ein-Chip-Rechners nimmt den modularen Aufbau an und es gibt insgesamt 5 Funktionsmodule wie beim Oberrechner. Über die Kommunikations schnittstelle akzeptiert es die Eingabe anweisungen vom Host-Computer, um die Bewegung des Schrittmotors in X- und Y-Richtung zu steuern. Es kann auch vom Host-Computer getrennt werden, um den Betrieb direkt zu steuern. Das obere Flussdiagramm des Computer kommunikation programs, wie im linken Bild von Fig. 8 gezeigt. Das Flussdiagramm des Kommunikation programms des unteren Computers ist in der rechten Abbildung von Abb. 8 dargestellt.
Mit der Entwicklung von numerischer Steuerung technologie, Servotechnologie, beweglichen Komponenten und den Anforderungen der Marktwirtschaft wurde die Rapid Prototyping-Technologie von CNC-Stanzwerkzeugen schnell weiterentwickelt. Für kleine und mittlere traditionelle Unternehmen ist diese Hightech-Kombination mit traditioneller Fertigung technologie zweifellos eine Art Investitionsprovinz, effektive und komfortable Technologie. Mit der kontinuierlichen Entwicklung von Wirtschaft und Wissenschaft und Technologie wurde die Realisierung automatischer Be- und Entladeeinrichtungen und automatischer Formenwechsel einrichtungen der externen Formenbibliothek vor den Menschen gestellt. Es ist ersichtlich, dass die Entwicklung des CNC-Stanzens auf der Entwicklung verwandter Technologien und neuer Strukturen basiert. Die Rapid-Prototyping-Technologie der Einheit stanzform ist zweifellos ein neuer Ausgangspunkt für die Entwicklung fortschrittlicher CNC-Stanz technologie.
