Kemajuan teknologi sistem CNC kanthi cepet wis nyedhiyakake kahanan kanggo kemajuan teknologi alat mesin CNC. Supaya bisa nyukupi kabutuhan pasar lan nyukupi syarat sing luwih dhuwur saka teknologi manufaktur modern kanggo teknologi CNC, pangembangan teknologi CNC ing donya lan peralatan utamane dibayangke ing karakteristik teknis ing ngisor iki:
1. kacepetan dhuwur
Pangembangan sakaAlat mesin CNCmenyang arah-kacepetan dhuwur ora mung bisa Ngartekno nambah efficiency mesin lan ngurangi biaya mesin, nanging uga nambah kualitas mesin lumahing lan akurasi bagean. Teknologi mesin kacepetan ultra dhuwur nduweni aplikasi sing wiyar kanggo entuk produksi murah ing industri manufaktur.
Wiwit taun 1990-an, negara-negara ing Eropa, Amerika Serikat, lan Jepang wis saingan kanggo ngembangake lan ngetrapake alat mesin CNC generasi anyar kanthi kacepetan dhuwur, nyepetake pangembangan alat mesin kanthi kacepetan dhuwur. Terobosan anyar wis digawe ing unit spindle kacepetan dhuwur (kumparan listrik, kacepetan 15000-100000 r / min), komponen gerakan feed kacepetan dhuwur lan akselerasi / deselerasi dhuwur (kacepetan obah cepet 60-120m / min, nglereni kacepetan feed nganti 60m / min), dhuwur-kinerja lan sistem servo CNC, tekan lan sistem servo anyar. Kanthi resolusi teknologi utama ing macem-macem bidang teknis kayata mekanisme pemotongan kacepetan ultra dhuwur, bahan alat umur dawa sing tahan nganggo ultra-hard lan alat penggilingan abrasif, spindle listrik berkecepatan tinggi kanthi daya dhuwur, komponen feed sing didorong motor linear akselerasi / deselerasi dhuwur, sistem kontrol kinerja dhuwur (kalebu sistem pemantauan) lan piranti protèktif, dhasar teknis saka mesin CNC generasi anyar wis kasedhiya.
Ing saiki, ing mesin kacepetan Ultra dhuwur, kacepetan nglereni ngowahi lan panggilingan wis tekan liwat 5000-8000m / min; Kacepetan spindle luwih saka 30000 rpm (sawetara bisa nganti 100000 r / min); Kacepetan gerakan (tingkat feed) saka workbench: ndhuwur 100m / min (sawetara nganti 200m / min) ing resolusi 1 mikrometer, lan ndhuwur 24m / min ing resolusi 0,1 mikrometer; Kacepetan ganti alat otomatis sajrone 1 detik; Tingkat feed kanggo interpolasi garis cilik tekan 12m / min.
2. tliti dhuwur
Pangembangan sakaAlat mesin CNCsaka mesin tliti kanggo mesin tliti Ultra iku arah sing kakuwasan industri ing saindhenging donya setya. Akurasi saka tingkat mikrometer nganti tingkat submikron, lan malah nganti tingkat nanometer (<10nm), lan jangkoan aplikasi kasebut saya tambah akeh.
Saiki, miturut syarat mesin presisi dhuwur, akurasi mesin alat mesin CNC biasa wis tambah saka ± 10 μ Tambah m dadi ± 5 μ M; Akurasi mesin pusat mesin presisi kisaran saka ± 3 nganti 5 μm. Tambah dadi ± 1-1,5 μm. Malah luwih dhuwur; Akurasi mesin ultra presisi wis mlebu level nanometer (0.001 mikrometer), lan akurasi rotasi spindle dibutuhake nganti 0.01 ~ 0.05 mikrometer, kanthi bunder mesin 0.1 mikrometer lan kekasaran permukaan mesin Ra = 0.003 mikrometer. Piranti mesin iki umume nggunakake vektor kontrol variabel frekuensi drive spindles elektrik (terintegrasi karo motor lan kumparan), karo runout radial saka kumparan kurang saka 2 μm, pamindahan aksial kurang saka 1 μm, lan unbalance poros tekan tingkat G0.4.
Drive feed alat mesin mesin kanthi kacepetan dhuwur lan tliti utamane kalebu rong jinis: "motor servo rotary kanthi sekrup bal-kacepetan dhuwur presisi" lan "drive langsung motor linear". Kajaba iku, alat mesin paralel sing berkembang uga gampang entuk feed kanthi kacepetan dhuwur.
Amarga teknologi sing diwasa lan aplikasi sing wiyar, sekrup bal ora mung entuk presisi dhuwur (tingkat ISO3408 1), nanging uga duwe biaya sing relatif murah kanggo nggayuh mesin kanthi kacepetan dhuwur. Mulane, nganti saiki isih digunakake dening akeh mesin mesin kanthi kacepetan dhuwur. Alat mesin mesin kacepetan dhuwur saiki sing didorong dening sekrup bal nduweni kecepatan gerakan maksimal 90m / min lan akselerasi 1.5g.
Ball screw belongs kanggo transmisi mekanik, sing mesthi nyebabake deformasi elastis, gesekan, lan reverse reverse sajrone proses transmisi, nyebabake hysteresis gerakan lan kesalahan nonlinear liyane. Supaya kanggo ngilangke impact saka kasalahan iki ing akurasi mesin, motor linear drive langsung iki Applied kanggo piranti mesin ing 1993. Minangka "transmisi nul" tanpa pranala penengah, iku ora mung duwe inersia gerakan cilik, kaku sistem dhuwur, lan respon cepet, Bisa entuk kacepetan dhuwur lan akselerasi, lan dawa stroke sawijining teori ora diwatesi. Akurasi posisi uga bisa tekan tingkat dhuwur miturut tumindak sistem umpan balik posisi presisi dhuwur, dadi cara nyopir sing cocog kanggo alat mesin mesin kanthi kacepetan dhuwur lan tliti, utamane alat mesin medium lan gedhe. Saiki, kacepetan obah cepet maksimum mesin mesin kanthi kacepetan dhuwur lan tliti kanthi nggunakake motor linear wis tekan 208 m / min, kanthi akselerasi 2g, lan isih ana ruang kanggo pangembangan.
3. linuwih dhuwur
Kanthi pangembangan aplikasi jaringan sakaAlat mesin CNC, linuwih dhuwur saka alat mesin CNC wis dadi goal ngoyak dening manufaktur sistem CNC lan manufaktur alat mesin CNC. Kanggo pabrik tanpa awak sing kerja rong shift saben dina, yen kudu kerja terus-terusan lan biasane sajrone 16 jam kanthi tingkat bebas kegagalan P (t) = 99% utawa luwih, wektu rata-rata antarane gagal (MTBF) alat mesin CNC kudu luwih saka 3000 jam. Kanggo mung siji alat mesin CNC, rasio tingkat kegagalan antarane host lan sistem CNC yaiku 10: 1 (reliabilitas CNC minangka salah sawijining urutan gedhene sing luwih dhuwur tinimbang host). Ing wektu iki, MTBF saka sistem CNC kudu luwih saka 33333,3 jam, lan MTBF piranti CNC, spindle, lan drive kudu luwih saka 100000 jam.
Nilai MTBF piranti CNC manca saiki wis ngrambah liwat 6000 jam, lan piranti nyopir wis tekan liwat 30000 jam. Nanging, bisa dideleng yen isih ana longkangan saka target ideal.
4. Majemuk
Ing proses pangolahan bagean, akeh wektu sing ora ana gunane digunakake ing penanganan workpiece, loading lan unloading, instalasi lan pangaturan, pangowahan alat, lan kacepetan spindle munggah lan mudhun. Kanggo nyilikake wektu sing ora ana gunane, wong ngarep-arep bisa nggabungake fungsi pangolahan sing beda ing alat mesin sing padha. Mulane, alat mesin fungsi senyawa wis dadi model sing berkembang kanthi cepet ing taun-taun pungkasan.
Konsep mesin komposit alat mesin ing bidang manufaktur fleksibel nuduhake kemampuan alat mesin kanthi otomatis nindakake mesin multi proses kanthi cara proses sing padha utawa beda miturut program mesin CNC sawise clamping workpiece ing siji, kanggo ngrampungake macem-macem pangolahan mesin kayata ngowahi, panggilingan, pengeboran, mboseni, grinding, nunyuk, reaming shaped, lan ngembangaken bagean Komplek. Kanggo bagean prismatik, pusat mesin minangka alat mesin sing paling khas sing nindakake pangolahan komposit multi-proses nggunakake metode proses sing padha. Wis kabukten manawa mesin komposit alat mesin bisa nambah akurasi lan efisiensi mesin, ngirit ruang, lan utamane nyepetake siklus mesin bagean.
5. Poliaksialisasi
Kanthi popularisasi sistem CNC linkage 5-sumbu lan piranti lunak pemrograman, pusat mesin kontrol 5-axis linkage lan mesin panggilingan CNC (pusat mesin vertikal) wis dadi hotspot pangembangan saiki. Amarga kesederhanaan kontrol linkage 5-sumbu ing program CNC kanggo pemotong panggilingan werni nalika lumahing free mesin, lan kemampuan kanggo njaga kacepetan nglereni cukup kanggo pemotong panggilingan werni mburi sak proses panggilingan saka lumahing 3D, Akibaté, ing roughness saka lumahing mesin wis Ngartekno apik lan efficiency mesin wis apik banget. Nanging, ing 3-axis linkage kontrol alat mesin, iku mokal kanggo ngindhari mburi werni mburi panggilingan cutter karo kacepetan nglereni cedhak nol saka melu ing nglereni. Mula, alat mesin link 5-sumbu wis dadi fokus pangembangan aktif lan kompetisi ing antarane produsen alat mesin utama amarga kaluwihan kinerja sing ora bisa diganti.
Bubar, negara manca isih nliti kontrol linkage 6-sumbu nggunakake alat nglereni non-puteran ing pusat mesin. Senajan wangun mesin sing ora diwatesi lan ambane nglereni bisa banget lancip, efficiency mesin banget kurang lan angel kanggo praktis.
6. Kepinteran
Intelijen minangka arah utama kanggo pangembangan teknologi manufaktur ing abad kaping 21. Intelligent machining minangka jinis permesinan adhedhasar kontrol jaringan saraf, kontrol fuzzy, teknologi jaringan digital, lan teori. Tujuane kanggo nyimulake aktivitas cerdas para ahli manungsa sajrone proses mesin, supaya bisa ngatasi akeh masalah sing ora mesthi sing mbutuhake intervensi manual. Isi intelijen kalebu macem-macem aspek ing sistem CNC:
Kanggo nggayuh efisiensi lan kualitas pangolahan sing cerdas, kayata kontrol adaptif lan paramèter proses otomatis;
Kanggo nambah kinerja nyopir lan nggampangake sambungan cerdas, kayata kontrol feedforward, pitungan adaptif paramèter motor, identifikasi otomatis saka kathah, pilihan otomatis model, poto tuning, etc;
Pemrograman sing disederhanakake lan operasi cerdas, kayata pemrograman otomatis cerdas, antarmuka mesin manungsa sing cerdas, lsp;
Diagnosis lan pemantauan cerdas nggampangake diagnosis lan pangopènan sistem.
Ana akeh sistem pemotongan lan mesin cerdas sing diteliti ing saindenging jagad, ing antarane solusi mesin cerdas Jepang Intelligent CNC Device Research Association kanggo pengeboran minangka perwakilan.
7. Jaringan
Kontrol jaringan alat mesin utamane nuduhake sambungan jaringan lan kontrol jaringan antarane alat mesin lan sistem kontrol eksternal liyane utawa komputer ndhuwur liwat sistem CNC sing dilengkapi. Piranti mesin CNC umume pisanan ngadhepi situs produksi lan LAN internal perusahaan, lan banjur nyambung menyang njaba perusahaan liwat Internet, sing diarani teknologi Internet / Intranet.
Kanthi kadewasan lan pangembangan teknologi jaringan, industri bubar ngusulake konsep manufaktur digital. Manufaktur digital, uga dikenal minangka "e-manufaktur", minangka salah sawijining simbol modernisasi ing perusahaan manufaktur mekanik lan metode pasokan standar kanggo produsen alat mesin canggih internasional saiki. Kanthi adopsi teknologi informasi sing nyebar, pangguna domestik luwih akeh mbutuhake layanan komunikasi remot lan fungsi liyane nalika ngimpor alat mesin CNC. Ing basis saka Adoption nyebar saka CAD / CAM, Enterprises Manufaktur mechanical tambah akeh nggunakake peralatan mesin CNC. Piranti lunak aplikasi CNC dadi tambah sugih lan pangguna-loropaken. Desain virtual, manufaktur virtual lan teknologi liyane tambah akeh ditindakake dening personel teknik lan teknis. Ngganti hardware rumit karo intelijen piranti lunak dadi tren penting ing pangembangan alat mesin kontemporer. Ing tujuan manufaktur digital, sawetara piranti lunak manajemen perusahaan maju kayata ERP wis muncul liwat proses reengineering lan transformasi teknologi informasi, nggawe keuntungan ekonomi sing luwih dhuwur kanggo perusahaan.
8. Fleksibilitas
Tren alat mesin CNC menyang sistem otomasi fleksibel yaiku ngembangake saka titik (mesin tunggal CNC, pusat mesin, lan mesin mesin komposit CNC), garis (FMC, FMS, FTL, FML) menyang permukaan (pulo manufaktur independen, FA), lan awak (CIMS, sistem manufaktur terpadu jaringan distribusi), lan ing sisih liya, fokus ing aplikasi lan ekonomi. Teknologi otomatisasi fleksibel minangka sarana utama kanggo industri manufaktur kanggo adaptasi karo tuntutan pasar sing dinamis lan nganyari produk kanthi cepet. Iki minangka tren utama pangembangan manufaktur ing macem-macem negara lan teknologi dhasar ing lapangan manufaktur maju. Fokuse yaiku ningkatake linuwih lan kepraktisan sistem, kanthi tujuan jaringan lan integrasi sing gampang; Nandheske pangembangan lan perbaikan teknologi unit; CNC mesin siji berkembang menyang tliti dhuwur, kacepetan dhuwur, lan keluwesan dhuwur; Piranti mesin CNC lan sistem manufaktur sing fleksibel bisa gampang disambungake karo CAD, CAM, CAPP, MTS, lan berkembang menyang integrasi informasi; Pengembangan sistem jaringan menuju keterbukaan, integrasi, dan kecerdasan.
9. Penghijauan
Piranti mesin pemotong logam ing abad kaping 21 kudu menehi prioritas perlindungan lingkungan lan konservasi energi, yaiku, kanggo nggayuh proses pemotongan ijo. Saiki, teknologi pangolahan ijo iki utamane fokus ing ora nggunakake cairan pemotong, utamane amarga cairan pemotong ora mung ngrusak lingkungan lan mbebayani kesehatan para pekerja, nanging uga nambah konsumsi sumber daya lan energi. Pemotongan garing umume ditindakake ing atmosfer atmosfer, nanging uga kalebu nglereni ing atmosfer gas khusus (nitrogen, hawa adhem, utawa nggunakake teknologi pendinginan elektrostatik garing) tanpa nggunakake cairan pemotong. Nanging, kanggo metode mesin tartamtu lan kombinasi workpiece, nglereni garing tanpa nggunakake cairan nglereni saiki angel kanggo aplikasi ing laku, supaya nglereni quasi garing karo lubrication minimal (MQL) wis muncul. Saiki, 10-15% pangolahan mekanik skala gedhe ing Eropa nggunakake pemotongan garing lan garing. Kanggo piranti mesin kayata pusat mesin sing dirancang kanggo macem-macem cara mesin / kombinasi workpiece, nglereni quasi garing utamané dipigunakaké, biasane dening nyemprotake dicampur saka jumlah banget cilik saka nglereni lenga lan compressed online menyang area nglereni liwat saluran kothong nang mesin spindle lan alat. Ing antarane macem-macem jinis mesin pemotong logam, mesin hobbing gear paling umum digunakake kanggo nglereni garing.
Ing cendhak, kemajuan lan pangembangan teknologi alat mesin CNC wis kasedhiya kahanan sarujuk kanggo pangembangan industri Manufaktur modern, mromosiaken pangembangan Manufaktur menyang arah liyane humanized. Bisa diramalake manawa kanthi pangembangan teknologi alat mesin CNC lan aplikasi alat mesin CNC sing nyebar, industri manufaktur bakal nggawe revolusi gedhe sing bisa goyangake model manufaktur tradisional.