Ang paspas nga pag-uswag sa teknolohiya sa sistema sa CNC naghatag mga kondisyon alang sa pag-uswag sa teknolohiya sa mga himan sa makina sa CNC. Aron matubag ang mga panginahanglanon sa merkado ug makab-ot ang mas taas nga mga kinahanglanon sa modernong teknolohiya sa paggama alang sa teknolohiya sa CNC, ang karon nga pag-uswag sa teknolohiya sa CNC sa kalibutan ug ang mga kagamitan niini nag-una nga gipakita sa mga musunud nga teknikal nga kinaiya:
1. Taas nga tulin
Ang pag-uswag saMga gamit sa makina sa CNCpadulong sa high-speed nga direksyon dili lamang sa kamahinungdanon sa pagpalambo sa machining efficiency ug pagpakunhod sa machining gasto, apan usab sa pagpalambo sa nawong machining kalidad ug tukma sa mga bahin. Ang ultra high speed machining nga teknolohiya adunay halapad nga paggamit alang sa pagkab-ot sa mubu nga gasto sa produksiyon sa industriya sa paggama.
Sukad sa 1990s, ang mga nasud sa Europe, Estados Unidos, ug Japan nag-indigay sa pagpalambo ug paggamit sa usa ka bag-ong henerasyon sa high-speed CNC machine tools, nga nagpadali sa dagan sa high-speed nga pagpalambo sa mga himan sa makina. Ang mga bag-ong breakthroughs nahimo sa high-speed spindle unit (electric spindle, speed 15000-100000 r/min), high-speed ug high acceleration/deceleration feed motion components (paspas moving speed 60-120m/min, pagputol sa feed speed hangtod sa 60m/min), high-performance nga bag-ong mga sistema sa CNC ug servo, ug CNC tool nga lebel, ug mga sistema sa pag-abot sa CNC ug technological. Uban ang resolusyon sa mga yawe nga teknolohiya sa usa ka serye sa mga teknikal nga natad sama sa ultra high speed cutting mechanism, ultra hard wear-resistant long-life tool materials ug abrasive grinding tools, high-power high-speed electric spindle, high acceleration/deceleration linear motor driven feed components, high-performance control systems (lakip ang monitoring systems) ug protective devices, usa ka teknikal nga pundasyon sa makina sa pag-uswag nga gihatag alang sa bag-ong henerasyon sa CNC-speed.
Sa pagkakaron, sa ultra high speed machining, ang cutting speed sa pagliko ug paggaling nakaabot na sa 5000-8000m/min; Ang tulin sa spindle labaw sa 30000 rpm (ang uban mahimong moabot hangtod sa 100000 r/min); Ang gikusgon sa paglihok (feed rate) sa workbench: labaw sa 100m/min (ang uban hangtod sa 200m/min) sa resolusyon nga 1 micrometer, ug labaw sa 24m/min sa resolusyon nga 0.1 micrometer; Awtomatikong pagbag-o sa galamiton sulod sa 1 segundos; Ang feed rate alang sa gamay nga linya interpolation moabot sa 12m/min.
2. Taas nga katukma
Ang pag-uswag saMga gamit sa makina sa CNCgikan sa precision machining ngadto sa ultra precision machining usa ka direksyon nga gipasalig sa mga industriyal nga gahum sa tibuok kalibutan. Ang katukma niini gikan sa lebel sa micrometer hangtod sa lebel sa submicron, ug bisan hangtod sa lebel sa nanometer (<10nm), ug ang sakup sa aplikasyon niini nagkadako nga kaylap.
Sa pagkakaron, ubos sa gikinahanglan sa high-precision machining, ang machining accuracy sa ordinaryo nga CNC machine tools misaka gikan sa ± 10 μ Pagdugang m ngadto sa ± 5 μ M; Ang katukma sa machining sa tukma nga mga sentro sa machining gikan sa ± 3 hangtod 5 μm. Pagtaas sa ± 1-1.5 μm. Mas taas pa; Ang ultra precision machining accuracy nakasulod na sa nanometer level (0.001 micrometers), ug ang spindle rotation accuracy gikinahanglan aron makaabot sa 0.01~0.05 micrometers, nga may machining roundness nga 0.1 micrometers ug machining surface roughness sa Ra=0.003 micrometers. Kini nga mga galamiton sa makina sa kasagaran naggamit sa vector controlled variable frequency drive electric spindles (integrated sa motor ug spindle), nga adunay radial runout sa spindle nga ubos sa 2 μm, axial displacement ubos sa 1 μm, ug shaft unbalance nga moabot sa G0.4 level.
Ang feed drive sa high-speed ug high-precision machining machine nga mga himan nag-una naglakip sa duha ka matang: "rotary servo motor nga adunay tukma nga high-speed ball screw" ug "linear motor direct drive". Dugang pa, ang mga nag-uswag nga parallel machine nga mga himan dali usab nga makab-ot ang high-speed nga feed.
Tungod sa hamtong nga teknolohiya ug halapad nga aplikasyon, ang mga screw sa bola dili lamang makab-ot ang taas nga katukma (ISO3408 nga lebel 1), apan adunay usab medyo mubu nga gasto sa pagkab-ot sa high-speed machining. Busa, kini gigamit gihapon sa daghang mga high-speed machining machine hangtod karon. Ang kasamtangan nga high-speed machining machine tool nga gimaneho sa ball screw adunay maximum nga gikusgon sa paglihok nga 90m/min ug usa ka acceleration nga 1.5g.
Ang ball screw iya sa mekanikal nga transmission, nga dili kalikayan nga naglakip sa pagkamaunat-unat nga deformation, friction, ug reverse clearance sa panahon sa proseso sa transmission, nga miresulta sa motion hysteresis ug uban pang mga nonlinear errors. Aron mawagtang ang epekto niini nga mga kasaypanan sa katukma sa machining, ang linear motor direct drive gigamit sa mga himan sa makina sa 1993. Ingon nga kini usa ka "zero transmission" nga walay intermediate nga mga sumpay, kini dili lamang adunay gamay nga motion inertia, taas nga sistema sa pagkagahi, ug paspas nga pagtubag, Mahimo kini nga makab-ot ang taas nga tulin ug pagpatulin, ug ang gitas-on sa stroke niini dili limitado sa teorya. Ang katukma sa pagposisyon mahimo usab nga makaabut sa usa ka taas nga lebel sa ilawom sa aksyon sa high-precision nga sistema sa feedback sa posisyon, nga naghimo niini nga usa ka sulundon nga pamaagi sa pagmaneho alang sa high-speed ug high-precision nga mga gamit sa makina sa makina, labi na ang medium ug dagkong mga himan sa makina. Sa pagkakaron, ang pinakataas nga tulin nga paglihok sa high-speed ug high-precision machining machines nga naggamit sa linear motors nakaabot sa 208 m / min, nga adunay acceleration sa 2g, ug aduna pa'y lawak alang sa kalamboan.
3. Taas nga kasaligan
Uban sa pagpalambo sa networked aplikasyon saMga gamit sa makina sa CNC, ang taas nga pagkakasaligan sa mga himan sa makina sa CNC nahimong tumong nga gigukod sa mga tiggama sa sistema sa CNC ug mga tiggama sa himan sa makina sa CNC. Alang sa usa ka pabrika nga wala’y tawo nga nagtrabaho duha ka pagbalhin sa usa ka adlaw, kung gikinahanglan nga magtrabaho nga padayon ug normal sa sulod sa 16 ka oras nga adunay rate nga libre nga kapakyasan nga P (t) = 99% o labaw pa, ang kasagaran nga oras tali sa mga kapakyasan (MTBF) sa tool sa makina sa CNC kinahanglan nga labaw sa 3000 ka oras. Alang sa usa lamang ka tool sa makina sa CNC, ang ratio sa rate sa kapakyasan tali sa host ug sa CNC system mao ang 10: 1 (ang pagkakasaligan sa CNC usa ka order sa magnitude nga mas taas kaysa sa host). Niini nga punto, ang MTBF sa CNC system kinahanglan nga labaw pa sa 33333.3 ka oras, ug ang MTBF sa CNC device, spindle, ug drive kinahanglan nga labaw pa sa 100000 ka oras.
Ang MTBF nga kantidad sa kasamtangan nga langyaw nga CNC nga mga himan nakaabot sa 6000 ka oras, ug ang nagmaneho nga device nakaabot sa 30000 ka oras. Bisan pa, makita nga adunay gintang pa gikan sa sulundon nga target.
4. Pagsagol
Sa proseso sa pagproseso sa mga piyesa, daghang oras nga wala’y kapuslanan ang gigamit sa pagdumala sa workpiece, pagkarga ug pagdiskarga, pag-instalar ug pag-adjust, pagbag-o sa himan, ug pagpadali sa spindle. Aron mamenosan kining walay pulos nga mga panahon kutob sa mahimo, ang mga tawo naglaum nga mahiusa ang lainlaing mga gimbuhaton sa pagproseso sa parehas nga himan sa makina. Busa, ang compound function machine himan nahimong usa ka paspas nga pagpalambo sa modelo sa bag-ohay nga mga tuig.
Ang konsepto sa machine tool composite machining sa natad sa flexible manufacturing nagtumong sa abilidad sa usa ka machine tool nga awtomatik nga makahimo sa multi process machining sa pareho o lain-laing mga matang sa mga pamaagi sa proseso sumala sa usa ka CNC machining program human sa pag-clamp sa workpiece sa usa ka go, aron makompleto ang nagkalain-laing mga proseso sa machining sama sa pagliko, paggaling, pag-drill, boring, grinding, tapping, reaming nga porma, ug pagpalapad sa usa ka komplikadong bahin. Sama sa alang sa prismatic nga mga bahin, ang mga sentro sa machining mao ang labing kasagaran nga mga himan sa makina nga naghimo sa daghang proseso nga composite nga pagproseso gamit ang parehas nga pamaagi sa proseso. Napamatud-an nga ang machine tool composite machining makapauswag sa katukma ug kaepektibo sa machining, makadaginot sa wanang, ug ilabina nga mub-an ang siklo sa machining sa mga piyesa.
5. Polyaxialization
Sa pagkapopular sa 5-axis linkage CNC system ug programming software, ang 5-axis linkage controlled machining centers ug CNC milling machines (vertical machining centers) nahimong kasamtangang development hotspot. Tungod sa kayano sa 5-axis linkage control sa CNC programming alang sa ball end milling cutter sa dihang ang machining free surfaces, ug ang abilidad sa pagpadayon sa usa ka makatarunganon nga cutting speed alang sa ball end milling cutter sa panahon sa proseso sa paggaling sa 3D surfaces, Ingon sa usa ka resulta, ang roughness sa machining nawong mao ang kamahinungdanon milambo ug ang machining efficiency miuswag pag-ayo. Bisan pa, sa 3-axis linkage controlled machine tools, imposible nga malikayan ang katapusan sa ball end milling cutter nga adunay cutting speed duol sa zero gikan sa pag-apil sa pagputol. Busa, ang 5-axis linkage machine tools nahimong sentro sa aktibong pag-uswag ug kompetisyon taliwala sa mga dagkong tiggama sa himan sa makina tungod sa ilang dili mapulihan nga mga bentaha sa performance.
Bag-ohay lang, ang mga langyaw nga nasud nagpadayon sa pagsiksik sa 6-axis linkage control gamit ang dili rotating cutting tools sa mga machining center. Bisan kung ang ilang porma sa machining dili limitado ug ang giladmon sa pagputol mahimo’g nipis kaayo, ang kahusayan sa machining ubos kaayo ug lisud nga mahimong praktikal.
6. Kaalam
Ang paniktik usa ka mayor nga direksyon alang sa pagpalambo sa teknolohiya sa paggama sa ika-21 nga siglo. Ang intelihenteng machining kay usa ka matang sa machining base sa neural network control, fuzzy control, digital network technology, ug theory. Kini nagtumong sa pagsundog sa intelihente nga mga kalihokan sa mga eksperto sa tawo sa panahon sa proseso sa machining, aron masulbad ang daghang dili sigurado nga mga problema nga nanginahanglan manwal nga interbensyon. Ang sulud sa paniktik naglakip sa lainlaing mga aspeto sa mga sistema sa CNC:
Aron ipadayon ang intelihente nga kahusayan sa pagproseso ug kalidad, sama sa adaptive control ug awtomatikong pagmugna sa mga parameter sa proseso;
Aron mapauswag ang pasundayag sa pagmaneho ug mapadali ang intelihente nga koneksyon, sama sa pagkontrol sa feedforward, adaptive nga pagkalkula sa mga parameter sa motor, awtomatik nga pag-ila sa mga karga, awtomatik nga pagpili sa mga modelo, pag-tune sa kaugalingon, ug uban pa;
Gipasimple nga programming ug intelihente nga operasyon, sama sa intelihente nga awtomatikong pagprograma, intelihente nga interface sa tawo-machine, ug uban pa;
Ang intelihente nga pagdayagnos ug pagmonitor nagpadali sa pagdayagnos ug pagmentinar sa sistema.
Adunay daghang mga intelihente nga pagputol ug mga sistema sa machining ubos sa panukiduki sa kalibutan, diin ang mga intelihente nga solusyon sa pag-drill sa Japan Intelligent CNC Device Research Association alang sa drilling mga representante.
7. Networking
Ang network nga pagkontrol sa mga himan sa makina nag-una nga nagtumong sa koneksyon sa network ug pagkontrol sa network tali sa himan sa makina ug uban pang mga eksternal nga sistema sa pagkontrol o sa ibabaw nga mga kompyuter pinaagi sa nasangkapan nga CNC system. Ang mga tool sa makina sa CNC sa kasagaran una nga nag-atubang sa site sa produksiyon ug internal nga LAN sa negosyo, ug dayon magkonektar sa gawas sa negosyo pinaagi sa Internet, nga gitawag nga teknolohiya sa Internet / Intranet.
Uban sa pagkahamtong ug pag-uswag sa teknolohiya sa network, ang industriya bag-o lang nagsugyot sa konsepto sa digital manufacturing. Ang paggama sa digital, nailhan usab nga "e-manufacturing", usa sa mga simbolo sa modernisasyon sa mga negosyo sa paggama sa mekanikal ug ang sukaranan nga pamaagi sa pagsuplay alang sa mga internasyonal nga advanced nga mga tiggama sa himan sa makina karon. Uban sa kaylap nga pagsagop sa teknolohiya sa impormasyon, nagkadaghan ang mga domestic nga tiggamit nanginahanglan mga serbisyo sa layo nga komunikasyon ug uban pang mga gimbuhaton kung nag-import sa mga gamit sa makina sa CNC. Pinasukad sa kaylap nga pagsagop sa CAD / CAM, ang mga negosyo sa paggama sa mekanikal labi nga naggamit sa mga kagamitan sa machining sa CNC. Ang CNC application software nahimong mas adunahan ug user-friendly. Ang virtual nga laraw, virtual nga paghimo ug uban pang mga teknolohiya labi nga gigukod sa mga kawani sa engineering ug teknikal. Ang pag-ilis sa komplikado nga hardware sa software intelligence nahimong usa ka importante nga uso sa pag-uswag sa kontemporaryong mga himan sa makina. Ubos sa katuyoan sa digital nga paghimo, daghang mga advanced nga software sa pagdumala sa negosyo sama sa ERP ang mitumaw pinaagi sa proseso nga reengineering ug pagbag-o sa teknolohiya sa impormasyon, nga nagmugna og mas taas nga benepisyo sa ekonomiya alang sa mga negosyo.
8. Pagka-flexible
Ang uso sa CNC machine tools ngadto sa flexible automation systems mao ang pag-develop gikan sa punto (CNC single machine, machining center, ug CNC composite machining machine), linya (FMC, FMS, FTL, FML) ngadto sa ibabaw (independent manufacturing island, FA), ug body (CIMS, distributed network integrated manufacturing system), ug sa laing bahin, aron mag-focus sa aplikasyon ug ekonomiya. Ang flexible nga teknolohiya sa automation mao ang panguna nga paagi alang sa industriya sa paggama aron ipahiangay sa dinamikong mga panginahanglanon sa merkado ug paspas nga pag-update sa mga produkto. Kini ang panguna nga uso sa pag-uswag sa paggama sa lainlaing mga nasud ug ang sukaranan nga teknolohiya sa abante nga natad sa paggama. Ang pokus niini mao ang pagpauswag sa pagkakasaligan ug pagkapraktikal sa sistema, nga adunay katuyoan nga dali nga networking ug panagsama; Hatagi og gibug-aton ang pagpalambo ug pagpalambo sa teknolohiya sa yunit; Ang CNC single machine nag-uswag padulong sa taas nga katukma, taas nga tulin, ug taas nga pagka-flexible; Ang mga himan sa makina sa CNC ug ang ilang mga flexible nga sistema sa paggama dali nga konektado sa CAD, CAM, CAPP, MTS, ug mapalambo padulong sa paghiusa sa kasayuran; Ang pag-uswag sa mga sistema sa network padulong sa pagkabukas, panagsama, ug paniktik.
9. Greenization
Ang mga himan sa makina sa pagputol sa metal sa ika-21 nga siglo kinahanglan unahon ang pagpanalipod sa kalikopan ug pagkonserba sa enerhiya, nga mao, aron makab-ot ang paglunhaw sa mga proseso sa pagputol. Sa pagkakaron, kining berdeng teknolohiya sa pagproseso nag-una nga naka-focus sa dili paggamit sa cutting fluid, nag-una tungod kay ang pagputol sa fluid dili lamang makahugaw sa kalikopan ug nagpameligro sa panglawas sa mga trabahante, apan nagdugang usab sa resource ug energy consumption. Ang uga nga pagputol sa kasagaran gihimo sa usa ka atmospera nga atmospera, apan naglakip usab kini sa pagputol sa espesyal nga mga atmospera sa gas (nitrogen, bugnaw nga hangin, o paggamit sa dry electrostatic cooling technology) nga walay paggamit sa cutting fluid. Bisan pa, alang sa pipila nga mga pamaagi sa machining ug mga kombinasyon sa workpiece, ang uga nga pagputol nga wala gigamit ang pagputol sa likido karon lisud nga magamit sa praktis, mao nga mitumaw ang quasi dry cutting nga adunay gamay nga lubrication (MQL). Sa pagkakaron, ang 10-15% sa dako nga mekanikal nga pagproseso sa Europe naggamit sa uga ug quasi dry cutting. Para sa mga galamiton sa makina sama sa mga sentro sa machining nga gidisenyo alang sa daghang mga pamaagi sa machining/kombinasyon sa workpiece, ang quasi dry cutting kasagarang gigamit, kasagaran pinaagi sa pag-spray sa usa ka sinagol nga gamay kaayo nga gidaghanon sa pagputol sa lana ug compressed air ngadto sa cutting area pinaagi sa hollow channel sulod sa spindle sa makina ug himan. Taliwala sa nagkalain-laing matang sa metal cutting machine, ang gear hobbing machine mao ang kasagarang gigamit alang sa dry cutting.
Sa laktud, ang pag-uswag ug pag-uswag sa teknolohiya sa tool sa makina sa CNC naghatag og paborableng mga kondisyon alang sa pag-uswag sa modernong industriya sa paggama, nga nagpasiugda sa pag-uswag sa paggama ngadto sa mas tawhanon nga direksyon. Makita nang daan nga sa pag-uswag sa teknolohiya sa tool sa makina sa CNC ug sa kaylap nga paggamit sa mga himan sa makina sa CNC, ang industriya sa paggama magdala sa usa ka lawom nga rebolusyon nga makatay-og sa tradisyonal nga modelo sa paggama.