CNC системасынын технологиясынын тез өнүгүшү CNC станоктарынын технологиялык прогресси үчүн шарттарды камсыз кылды. Рыноктун керектөөлөрүн канааттандыруу жана CNC технологиясы үчүн заманбап өндүрүш технологиясынын жогорку талаптарын канааттандыруу үчүн, дүйнөлүк CNC технологиясы жана анын жабдуулары учурдагы өнүгүүсү негизинен төмөнкү техникалык мүнөздөмөлөрүндө чагылдырылган:
1. Жогорку ылдамдык
өнүктүрүүCNC станок куралдарыжогорку ылдамдыктагы багытка карай бир кыйла иштетүү натыйжалуулугун жогорулатуу жана кайра иштетүү чыгымдарын кыскартуу менен гана чектелбестен, ошондой эле тетиктердин беттик иштетүү сапатын жана тактыгын жакшыртууга болот. Ультра жогорку ылдамдыктагы иштетүү технологиясы өндүрүш тармагында арзан өндүрүшкө жетишүү үчүн кеңири колдонулушу мүмкүн.
1990-жылдардан баштап Европанын, Америка Кошмо Штаттарынын жана Япониянын өлкөлөрү станоктордун жогорку ылдамдыкта өнүгүү темпин тездетүү менен жаңы муундагы жогорку ылдамдыктагы CNC станокторун иштеп чыгуу жана колдонуу үчүн атаандашып келишет. Жогорку ылдамдыктагы шпиндель агрегатында (электр шпиндель, ылдамдыгы 15000-100000 р/мин), жогорку ылдамдыкта жана жогорку ылдамдатуу/басаңдатуу кыймылынын компоненттеринде (тез кыймылдоо ылдамдыгы 60-120м/мин, кесүү ылдамдыгы 60м/мүнөткө чейин), жаңы ачылыштар жасалды, CNC инструменттери жана жаңы системалары. технологиялык деңгээлдер. Ультра жогорку ылдамдыктагы кесүү механизми, ультра катуу эскирүүгө чыдамдуу узак мөөнөттүү аспап материалдары жана абразивдүү майдалоочу шаймандар, жогорку ылдамдыктагы электр шпиндельдери, жогорку ылдамдатуу/басаңдоочу сызыктуу мотор менен башкарылган тоют компоненттери, жогорку натыйжалуу башкаруу тутумдары (анын ичинде мониторинг системалары) сыяктуу техникалык тармактардагы негизги технологиялардын чечилиши менен, жаңы технологияларды иштеп чыгуу жана коргоочу шаймандарды иштеп чыгуу камсыз кылынды. CNC станок куралдары.
Азыркы учурда, ультра жогорку ылдамдыктагы иштетүүдө, бурулуш жана фрезерлөөнүн кесүү ылдамдыгы 5000-8000м / мүн. Шпинделдин ылдамдыгы 30000 айн/мин жогору (айрымдары 100000 р/мин чейин жетиши мүмкүн); Станканын кыймыл ылдамдыгы (тамактануу ылдамдыгы): 100м/мин жогору (кээ бирлери 200м/мин чейин) 1 микрометрлик чечүүдө жана 24м/мин жогору 0,1 микрометр токтомдо; 1 секунданын ичинде ылдамдыкты автоматтык түрдө өзгөртүү; Чакан линияны интерполяциялоо үчүн тоют ылдамдыгы 12м/мин жетет.
2. Жогорку тактык
өнүктүрүүCNC станок куралдарытак иштетүүдөн ультра тактык иштетүүгө чейин дүйнө жүзү боюнча өнөр жай державалары умтулган багыт болуп саналат. Анын тактыгы микрометр деңгээлинен субмикрондук деңгээлге чейин, ал тургай нанометрдик деңгээлге (<10нм) чейин өзгөрөт жана анын колдонуу диапазону барган сайын кеңири жайылууда.
Азыркы учурда, жогорку тактыктагы иштетүү талабына ылайык, жөнөкөй CNC станок инструменттерин иштетүү тактыгы ± 10 μ жогорулатуу м ± 5 μ M чейин көбөйдү; Тактык иштетүү борборлорунун иштетүү тактыгы ± 3 5 μ м чейин. ± 1-1,5 μ м чейин жогорулатуу. Андан да жогору; Өтө тактыктагы иштетүү тактыгы нанометр деңгээлине (0,001 микрометр) жетти жана шпиндельдин айлануу тактыгы 0,01 ~ 0,05 микрометрге жетүү үчүн талап кылынат, иштетүү тегеректиги 0,1 микрометр жана иштетүү бетинин оройлугу Ra = 0,003 микрометр. Бул станоктор көбүнчө вектордук башкарылуучу өзгөрмө жыштык жетектөөчү электр шпиндельдерин (мотор жана шпиндель менен интеграцияланган) колдонушат, шпинделдин радиалдык чыгуусу 2 мкмден аз, октук жылышуусу 1 мкмден аз жана валдын дисбаланс G0,4 деңгээлине жеткен.
Жогорку ылдамдыктагы жана жогорку тактыктагы кайра иштетүүчү станоктордун тоют диски негизинен эки түрдү камтыйт: "так жогорку ылдамдыктагы шар бурама менен айлануучу серво мотор" жана "сызыктуу мотор түз диск". Мындан тышкары, пайда болгон параллелдүү станоктор да жогорку ылдамдыктагы тоют жетүү үчүн жеңил болуп саналат.
Жетилген технологиясы жана кеңири колдонулушунун аркасында шарик бурамалары жогорку тактыкка (ISO3408 1-деңгээл) гана жетпестен, ошондой эле жогорку ылдамдыктагы иштетүүгө жетишүүнүн салыштырмалуу арзан баасына ээ. Ошондуктан, алар ушул күнгө чейин көптөгөн жогорку ылдамдыктагы иштетүү машиналары тарабынан колдонулат. Топ бурама менен шартталган учурдагы жогорку ылдамдыктагы иштетүүчү станоктун максималдуу кыймыл ылдамдыгы 90м/мин жана 1,5г ылдамдашы бар.
Шар бурама механикалык трансмиссияга таандык, ал сөзсүз түрдө өткөрүү процессинде ийкемдүү деформацияны, сүрүлүүнү жана тескери клирентти камтыйт, натыйжада кыймыл гистерезиси жана башка сызыктуу эмес каталар. Бул каталардын иштетүү тактыгына тийгизген таасирин жоюу үчүн 1993-жылы сызыктуу мотор түз диски станокторго колдонулган. Ал аралык байланыштары жок "нөл берүү" болгондуктан, ал кичинекей кыймыл инерциясына, жогорку системанын катуулугуна жана тез жооп кайтарууга гана ээ болбостон, жогорку ылдамдыкка жана ылдамданууга жетише алат жана анын сокку узундугу теориялык жактан такталган. Позиция тактыгы ошондой эле жогорку тактыктагы позициянын кайтарым байланыш тутумунун иш-аракети астында жогорку деңгээлге жетиши мүмкүн, бул аны жогорку ылдамдыктагы жана жогорку тактыктагы станокторду, айрыкча орто жана чоң станокторду иштетүү үчүн идеалдуу айдоо ыкмасына айландырат. Азыркы учурда, сызыктуу кыймылдаткычтарды колдонуу менен жогорку ылдамдыктагы жана жогорку тактыктагы иштетүү станоктордун максималдуу тез кыймылдаган ылдамдыгы 2g ылдамдануу менен, 208 м / мин жетти, жана өнүктүрүү үчүн дагы эле орун бар.
3. Жогорку ишенимдүүлүк
тармактык тиркемелерди иштеп чыгуу мененCNC станок куралдары, CNC станок инструменттеринин жогорку ишенимдүүлүгү CNC тутумунун өндүрүүчүлөрү жана CNC станок өндүрүүчүлөрүнүн көздөгөн максаты болуп калды. Күнүнө эки нөөмөт менен иштеген пилотсуз завод үчүн, эгерде ал P (t) = 99% же андан көп бузулуу ылдамдыгы менен 16 сааттын ичинде үзгүлтүксүз жана нормалдуу иштөө талап кылынса, CNC станокунун бузулууларынын ортосундагы орточо убакыт (MTBF) 3000 сааттан көп болушу керек. Бир гана CNC станок үчүн, кабыл алуучу менен CNC тутумунун ортосундагы иштебей калуу коэффициенти 10: 1 (CNC ишенимдүүлүгү хостко караганда бир даражага жогору). Бул учурда, CNC системасынын MTBF 33333,3 сааттан көп болушу керек, ал эми CNC аппаратынын, шпинделинин жана дискинин MTBF 100000 сааттан жогору болушу керек.
Учурдагы чет өлкөлүк CNC аппараттарынын MTBF баасы 6000 сааттан ашты, ал эми айдоо аппараты 30000 сааттан ашты. Бирок, идеалдуу максаттан дагы эле боштук бар экенин көрүүгө болот.
4. Комбинациялоо
Тетиктерди кайра иштетүү процессинде дайындамаларды иштетүүдө, жүктөөдө жана түшүрүүдө, орнотууда жана жөндөөдө, инструментти алмаштырууда, шпиндельдин ылдамдыгын жогорулатууда жана төмөндөтүүдө көп сандагы пайдасыз убакыт сарпталат. Бул пайдасыз убакыттарды мүмкүн болушунча азайтуу үчүн, адамдар бир эле станокто ар кандай иштетүү функцияларын бириктирүүгө үмүттөнүшөт. Ошондуктан, татаал функция станоктор акыркы жылдары тез өнүгүп келе жаткан модель болуп калды.
Ийкемдүү өндүрүш чөйрөсүндөгү станоктун композиттик иштетүү концепциясы станоктун токаруу, фрезерлөө, бургулоо, тетиктөө, тетиктөө, тетиктөө, тетиктөө, тетиктөө сыяктуу ар кандай иштетүү процесстерин бүтүрүү үчүн CNC иштетүү программасына ылайык бир эле же ар кандай технологиялык ыкмаларды көп процесстик иштетүүнү автоматтык түрдө аткаруу мүмкүнчүлүгүн билдирет. Призмалык бөлүктөргө келсек, иштетүү борборлору бир эле процесс ыкмасын колдонуу менен көп процесстүү композиттик иштетүүнү аткарган эң типтүү станок болуп саналат. Станокту композиттик иштетүү станоктун тактыгын жана эффективдүүлүгүн жогорулатууга, мейкиндикти үнөмдөөгө жана өзгөчө тетиктерди иштетүү циклин кыскарта ала тургандыгы далилденди.
5. Полиаксиализация
5-ок байланыш CNC системаларын жана программалык программалык камсыздоонун популярдуулугу менен, 5-ок байланышы башкарылуучу иштетүү борборлору жана CNC фрезер (вертикалдуу иштетүү борборлору) учурдагы өнүгүү очогу болуп калды. CNC программалоодо 5-октук байланышты башкаруунун жөнөкөйлүгүнөн, эркин беттерди иштетүүдө шариктүү фрезалар үчүн жана 3D беттерин фрезерлөө процессинде шар аягы фрезалар үчүн акылга сыярлык кесүү ылдамдыгын сактоо мүмкүнчүлүгүнөн улам, иштетүү бетинин бүдүрлүүлүгү бир топ жакшырды жана иштетүүнүн эффективдүүлүгү бир топ жакшырды. Бирок, 3-ок байланышы менен башкарылуучу станоктордо, нөлгө жакын кесүүчү ылдамдыгы бар шар учу фрезердин учу кесүүгө катышуудан качуу мүмкүн эмес. Ошондуктан, 5-ок байланыш станоктор, алардын орду толгус артыкчылыктары менен негизги станок өндүрүүчүлөрдүн ортосундагы активдүү өнүктүрүү жана атаандаштыктын чордону болуп калды.
Жакында эле чет мамлекеттерде кайра иштетүү борборлорунда айланбаган кесүүчү шаймандарды колдонуу менен 6-октук байланышты башкарууну изилдеп жатышат. Алардын иштетүү формасы чектелген эмес жана кесүү тереңдиги өтө жука болушу мүмкүн болсо да, иштетүү натыйжалуулугу өтө төмөн жана практикалык болуу кыйын.
6. Интеллект
Интеллект 21-кылымда өндүрүш технологиясын өнүктүрүүнүн негизги багыты болуп саналат. Интеллектуалдык иштетүү - нейрондук тармакты башкарууга, бүдөмүк башкарууга, санариптик тармак технологиясына жана теорияга негизделген иштетүүнүн бир түрү. Бул кол менен кийлигишүүнү талап кылган көптөгөн белгисиз маселелерди чечүү үчүн, механикалык иштетүү процессинде адам адистеринин акылдуу иш-аракеттерин окшоштурууга багытталган. чалгындоо мазмуну CNC системаларынын ар кандай аспектилерин камтыйт:
Адаптивдүү башкаруу жана процесстин параметрлерин автоматтык түрдө генерациялоо сыяктуу интеллектуалдык кайра иштетүүнүн натыйжалуулугун жана сапатын көздөш үчүн;
Айдоо көрсөткүчтөрүн жакшыртуу жана интеллектуалдык байланышты жеңилдетүү, мисалы, алдыга башкаруу, мотордун параметрлерин адаптациялоо, жүктөрдү автоматтык түрдө аныктоо, моделдерди автоматтык түрдө тандоо, өзүн-өзү жөндөө ж.б.
Жөнөкөйлөштүрүлгөн программалоо жана акылдуу операция, мисалы, акылдуу автоматтык программалоо, акылдуу адам-машина интерфейси ж.б.;
Интеллектуалдык диагностика жана мониторинг системаны диагностикалоону жана тейлөөнү жеңилдетет.
Дүйнөдө изилденип жаткан көптөгөн акылдуу кесүү жана иштетүү системалары бар, алардын арасында Япониянын Intelligent CNC Device Research Association бургулоо үчүн акылдуу иштетүү чечимдери өкүл болуп саналат.
7. Networking
Станоктордун тармактык башкаруусу, негизинен, жабдылган CNC системасы аркылуу станок менен башка тышкы башкаруу системалары же жогорку компьютерлердин ортосундагы тармактык байланышты жана тармакты башкарууну билдирет. CNC станоктору көбүнчө ишкананын өндүрүш сайтына жана ички LAN тармагына туш болушат, андан кийин Интернет/Интранет технологиясы деп аталган Интернет аркылуу ишкананын сыртына туташат.
Жетилген жана тармактык технологияларды өнүктүрүү менен, өнөр жай жакында санариптик өндүрүш концепциясын сунуш кылды. Санарип өндүрүшү, ошондой эле "электрондук өндүрүш" катары белгилүү болгон механикалык өндүрүш ишканаларын модернизациялоонун символдорунун бири жана бүгүнкү күндө эл аралык өнүккөн станок өндүрүүчүлөр үчүн стандарттык камсыздоо ыкмасы. Маалыматтык технологияларды кеңири жайылтуу менен, барган сайын көбүрөөк ата мекендик колдонуучулар CNC станокторун импорттоодо алыскы байланыш кызматтарын жана башка функцияларды талап кылышат. CAD/CAM кеңири жайылтылышынын негизинде, механикалык өндүрүш ишканалары CNC иштетүүчү жабдууларды көбүрөөк колдонуп жатышат. CNC колдонмо программасы барган сайын байып, колдонуучуга ыңгайлуу болуп баратат. Виртуалдык дизайн, виртуалдык өндүрүш жана башка технологиялар инженердик жана техникалык кызматкерлер тарабынан барган сайын көбөйүүдө. Татаал жабдыктарды программалык интеллект менен алмаштыруу азыркы станоктордун өнүгүүсүндөгү маанилүү тенденцияга айланууда. Санарип өндүрүшүнүн максатына ылайык, ERP сыяктуу бир катар алдыңкы ишканаларды башкаруу программалары процесстерди реинжиниринг жана маалыматтык технологияларды трансформациялоо аркылуу пайда болуп, ишканалар үчүн жогорку экономикалык пайдаларды түзүштү.
8. Ийкемдүүлүк
CNC станокторунун ийкемдүү автоматташтыруу тутумдарына карай тенденциясы чекиттен (CNC жалгыз станок, иштетүү борбору жана CNC курама иштетүүчү машина), линиядан (FMC, FMS, FTL, FML) жер үстүнө (көз карандысыз өндүрүш аралы, FA) жана денеге (CIMS, бөлүштүрүлгөн тармактын интеграцияланган өндүрүш системасы) жана башка колдонмо экономикасына басым жасоо. Ийкемдүү автоматташтыруу технологиясы өндүрүш өнөр жайы үчүн динамикалык рыноктун талаптарына ыңгайлашуу жана продукцияны тез жаңыртуу үчүн негизги каражат болуп саналат. Бул ар кандай өлкөлөрдө өндүрүштү өнүктүрүүнүн негизги тенденциясы жана алдыңкы өндүрүш тармагындагы негизги технология. Анын негизги багыты жеңил тармактык жана интеграциялык максат менен системанын ишенимдүүлүгүн жана практикалуулугун жогорулатууга багытталган; Агрегаттардын технологиясын енуктурууге жана еркундетууге басым жасоо; CNC жалгыз машина жогорку тактыкка, жогорку ылдамдыкка жана жогорку ийкемдүүлүккө карай өнүгүп жатат; CNC станоктору жана алардын ийкемдүү өндүрүш системалары CAD, CAM, CAPP, MTS менен оңой туташып, маалыматтык интеграцияга карай өнүгө алат; Ачыктыкка, интеграцияга жана интеллектке карай тармактык системаларды өнүктүрүү.
9. Жашылдандыруу
21-кылымдын металл кесүүчү станоктору айлана-чөйрөнү коргоого жана энергияны үнөмдөөгө, башкача айтканда, кесүү процесстерин жашылдандырууга артыкчылык бериши керек. Азыркы учурда, бул жашыл кайра иштетүү технологиясы, негизинен, суюктук кесүү, негизинен, бир гана айлана-чөйрөнү булгап жана жумушчу ден соолугуна коркунуч эмес, ошондой эле ресурстук жана энергия керектөөнү көбөйтөт, анткени, кесүүчү суюктукту колдонууга эмес, багытталган. Кургак кесүү жалпысынан атмосфералык атмосферада жүргүзүлөт, бирок ал кесүүчү суюктукту колдонбостон атайын газ атмосферасында (азот, муздак аба же кургак электростатикалык муздатуу технологиясын колдонуу менен) кесүүнү да камтыйт. Бирок, кээ бир иштетүү ыкмалары жана даярдалган айкалыштары үчүн, кесүүчү суюктукту колдонбостон кургак кесүү азыркы учурда практикада колдонуу кыйын, ошондуктан минималдуу майлоо менен квази кургак кесүү (MQL) пайда болду. Учурда Европада масштабдуу механикалык иштетүүнүн 10-15% кургак жана квази кургак кесүүнү колдонот. Бир нече иштетүү ыкмалары/даярдама айкалыштары үчүн иштелип чыккан иштетүү борборлору сыяктуу станоктор үчүн негизинен кургак кесүү колдонулат, адатта, кесүүчү аймакка өтө аз өлчөмдөгү кесүүчү майдын жана кысылган абанын аралашмасын чачуу жолу менен машинанын шпинделинин жана шайманынын ичиндеги көңдөй канал аркылуу. Металл кесүүчү станоктордун ар кандай түрлөрүнүн ичинен тиштүү кесүүчү машина көбүнчө кургак кесүү үчүн колдонулат.
Кыскасы, CNC станок технологиясынын прогресси жана өнүгүшү заманбап өндүрүш өнөр жайын өнүктүрүү үчүн жагымдуу шарттарды камсыз кылып, өндүрүштү гумандаштырылган багытка карай өнүктүрүүгө көмөктөштү. CNC станок технологиясын өнүктүрүү жана CNC станок инструменттерин кеңири колдонуу менен өндүрүш өнөр жайы салттуу өндүрүш моделин солкулдата турган терең революцияны баштаарын болжолдоого болот.