اتجاه تطور تشغيل CNC

منذ ظهور تقنية التحكم العددي في منتصف القرن العشرين، أحدثت آلات التحكم العددي تغييرات ثورية في صناعة تصنيع الآلات. يتميز التصنيع باستخدام CNC بالخصائص التالية: مرونة معالجة جيدة، دقة معالجة عالية، إنتاجية مرتفعة، تقليل شدة العمل على المشغل، تحسين الظروف العملية، يساهم في تحقيق حديثة إدارة الإنتاج وتحسين الفوائد الاقتصادية. هو مناسب لمعالجة الأجزاء الصغيرة متعددة الأنواع، والأجزاء ذات الهيكل المعقد والمتطلبات الدقيقة العالية، والأجزاء التي تحتاج إلى تعديلات متكررة، والأجزاء الرئيسية التي تكون باهظة الثمن ولا يُسمح بإهمالها، والأجزاء التي تتطلب إعادة إنتاج دقيقة، والأجزاء التي تحتاج إلى اختصار دورة الإنتاج، والأجزاء التي تتطلب فحصًا بنسبة 100%. الخصائص ونطاق التطبيق لآلة CNC يجعل منها معدات مهمة لتطوير الاقتصاد الوطني وبناء الدفاع.

مع دخول القرن الحادي والعشرين، أصبحت الاقتصاد الصيني متكاملًا بالكامل مع المجتمع الدولي ودخل في فترة جديدة من التنمية النشطة. تواجه صناعة تصنيع المخارط فرصة للتنمية بسبب تطور مستوى الطلب في صناعة التصنيع الميكانيكي، كما واجهت أيضًا ضغوط المنافسة الشرسة في السوق الدولية بعد الانضمام إلى منظمة التجارة العالمية، وتسريع تنمية المخارط الرقمية هو المفتاح لحل مشكلة التنمية المستدامة لصناعة تصنيع المخارط. ومع الطلب الكبير على المخارط الرقمية في صناعة التصنيع والتقدم السريع في تقنية الكمبيوتر وتقنية التصميم الحديثة، لا يزال نطاق تطبيق المخارط الرقمية يتسع، ويستمر في التطور لتلبية احتياجات الإنتاج والمعالجة بشكل أفضل. هذا المقال يحلل بشكل موجز اتجاهات تطور المخارط الرقمية مثل السرعة العالية، الدقة العالية، التجميع، الذكاء، الفتح، الشبكات، المحاور المتعددة والأخضر، ويرفع بعض المشكلات الموجودة في تطوير المخارط الرقمية في بلادنا.

اتجاه تطور أجهزة CNC

1 سرعة عالية

مع التطور السريع لصناعات مثل السيارات والدفاع والطيران والفضاء وغيرها واستخدام المواد الجديدة مثل الألمنيوم، تزداد المتطلبات لمعالجة أجهزة CNC ذات السرعة العالية.

(1) سرعة المغزل: تستخدم الآلة مغزل كهربائي (محرك مغزل داخلي)، وتسجل سرعة المغزل القصوى 200000 دورة/دقيقة;

(2) معدل التغذية: عند الدقة 0.01μm، يصل معدل التغذية الأقصى إلى 240 متر/دقيقة ويمكن معالجة الأسطح المعقدة بدقة;

(3) سرعة الحوسبة: يوفر التطور السريع للمعالجات الدقيقة ضمانًا لتطور أنظمة CNC في اتجاه السرعة العالية والدقة العالية، وقد تم تطوير معالجات CPU إلى أنظمة CNC بحجم 32 بت و64 بت، وتم رفع التردد إلى مئات الميجاهرتز وألف ميجاهرتز. وبفضل التحسن الكبير في سرعة العمليات، يمكن الحصول على سرعة تغذية تصل إلى 24-240 متر/دقيقة عند دقة قدرها 0.1μm و0.01μm.

(4) سرعة تغيير الأداة: حاليًا، بلغت فترة تبديل الأدوات في مراكز التصنيع المتقدمة الأجنبية حوالي 1 ثانية، وقد وصلت إلى أعلى مستوى لها عند 0.5 ثانية. قامت شركة Chiron الألمانية بتصميم مكتبة الأدوات على شكل سلة، مع وضع المحور الرئيسي كمحور، حيث يتم ترتيب الأدوات في دائرة، ووقت تغيير الأداة يصل إلى 0.9 ثانية فقط.

2 دقة عالية

متطلبات دقة أدوات ماكينات CNC الآن ليست مقتصرة فقط على الدقة الهندسية الساكنة، بل يزداد الاهتمام بدقة حركة الماكينة، والتشوه الحراري، ورصد الاهتزازات وتعويضها.

(1) تحسين دقة نظام التحكم CNC: يتم استخدام تقنية الاستيفاء السريع لتحقيق تغذية مستمرة باستخدام قطع برامج صغيرة جدًا، مما يجعل وحدة التحكم CNC أكثر تفاصيل، واستخدام أجهزة كشف موقع ذات دقة عالية لتحسين دقة الكشف عن الموقع (طوّرت اليابان محركًا عاديًا مزودًا بمكتشف موقع داخلي بـ 106 نبضة/دوره، يمكن أن تصل دقة الكشف عن الموقع إلى 0.01μm/نبضة)، ويتم اعتماد طرق التحكم التصحيحي المسبق والتحكم غير الخطي في نظام التحكم بالموقع.

(2) استخدام تقنية تعويض الخطأ: يتم استخدام تعويض الفجوة العكسية، وتعويض خطأ مقياس البراغي، وتقنية تعويض أخطاء الأدوات، بالإضافة إلى تعويض شامل لتشوهات الحرارة والأخطاء المكانية للمعدات. تشير النتائج إلى أن تطبيق تقنية تعويض الأخطاء الشاملة يمكن أن يقلل من خطأ الإضافة بنسبة 60٪ إلى 80٪.

(3) يتم استخدام فك الشبكة للتحقق من وتحسين دقة مسار الحركة لمراكز التصنيع، وتتم محاكاة دقة التشغيل للمخرطة لضمان دقة التموضع والدقة المتكررة للمخرطة، مما يجعل أدائها مستقرًا لفترة طويلة، ويمكنها إكمال مجموعة متنوعة من المهام التصنيعية تحت ظروف تشغيل مختلفة، مع ضمان جودة تصنيع الأجزاء.