La tendance de développement de l’usinage CNC

Depuis l’émergence de la technologie de commande numérique au milieu du 20e siècle, les machines-outils à commande numérique ont apporté des changements révolutionnaires à l’industrie de la fabrication de machines. L’usinage CNC présente les caractéristiques suivantes : bonne flexibilité de traitement, haute précision d’usinage, productivité élevée, réduire l’intensité du travail de l’opérateur, améliorer les conditions de travail, est propice à la modernisation de la gestion de la production et à l’amélioration des avantages économiques. Il convient au traitement de pièces enfants de petites variétés de petits lots, de pièces à structure complexe et d’exigences de précision élevées, de pièces nécessitant des modifications fréquentes, de pièces clés coûteuses et ne permettant pas la mise au rebut, de pièces nécessitant une reproduction de précision, de pièces nécessitant un raccourcissement du cycle de production et de pièces nécessitant une inspection à 100 %. Les caractéristiques de la machine-outil CNC et son domaine d’application en font un équipement important pour le développement de l’économie nationale et la construction de la défense nationale.

À l’aube du XXIe siècle, l’économie chinoise est pleinement intégrée à la communauté internationale et est entrée dans une nouvelle période de développement vigoureux. L’industrie de la fabrication de machines-outils est confrontée à l’opportunité de développer des équipements de fabrication causée par l’amélioration du niveau de demande de l’industrie de la fabrication de machines, et a également rencontré la pression d’une concurrence internationale féroce après avoir rejoint l’Organisation mondiale du commerce, l’accélération du développement des machines-outils CNC est une clé pour résoudre le développement durable de l’industrie de la fabrication de machines-outils. Avec la forte demande de machines-outils CNC dans l’industrie manufacturière et les progrès rapides de la technologie informatique et de la technologie de conception moderne, la gamme d’applications des machines-outils CNC ne cesse de s’étendre et continue de se développer pour mieux répondre aux besoins de production et de traitement. Cet article analyse brièvement la tendance de développement des machines-outils CNC telles que haute vitesse, haute précision, composée, intelligente, ouverte, en réseau, multi-axes et verte, et met en avant certains problèmes existants dans le développement des machines-outils CNC dans notre pays.

La tendance de développement des machines-outils CNC

1 Haute vitesse

Avec le développement rapide de l’automobile, de la défense nationale, de l’aviation, de l’aérospatiale et d’autres industries et l’application de nouveaux matériaux tels que l’alliage d’aluminium, les exigences pour l’usinage de machines-outils CNC à grande vitesse sont de plus en plus élevées.

(1) Vitesse de la broche : la machine adopte une broche électrique (moteur de broche intégré) et la vitesse maximale de la broche est de 200000r / min ;

(2) Vitesse d’avance : lorsque la résolution est de 0,01 μm, la vitesse d’avance maximale atteint 240 m / min et la surface complexe peut être traitée avec précision ;

(3) Vitesse de calcul : Le développement rapide des microprocesseurs offre une garantie pour le développement de systèmes CNC à haute vitesse et de haute précision, et le développement du processeur a été développé pour des systèmes CNC 32 bits et 64 bits, et la fréquence a été augmentée à des centaines de mégahertz et des milliers de mégahertz. En raison de la vitesse de fonctionnement considérablement améliorée, une vitesse d’avance allant jusqu’à 24-240 m / min peut être obtenue lorsque la résolution est de 0,1 μm et 0,01 μm.

(4) Vitesse de changement d’outil : À l’heure actuelle, le temps d’échange d’outils des centres d’usinage avancés étrangers a généralement été d’environ 1 s et le maximum a atteint 0,5 s. La société allemande Chiron a conçu la bibliothèque de couteaux comme un style de panier, avec la broche comme axe, l’outil est disposé dans le cercle et le temps de changement du couteau au couteau n’est que de 0,9 s.

2 Haute précision

Les exigences de précision des machines-outils CNC ne se limitent plus à la précision géométrique statique, à la précision du mouvement de la machine-outil, à la surveillance et à la compensation des déformations thermiques et des vibrations.

(1) Améliorer la précision du contrôle du système CNC : la technologie d’interpolation à grande vitesse est utilisée pour obtenir une alimentation continue avec de minuscules segments de programme, de sorte que l’unité de contrôle CNC est affinée, et un dispositif de détection de position à haute résolution est utilisé pour améliorer la précision de la détection de position (le Japon a développé un servomoteur à courant alternatif équipé d’un détecteur de position intégré de 106 impulsions / tours, La précision de détection de position peut atteindre 0,01 μm / impulsion), et le système d’asservissement de position adopte un contrôle par anticipation et des méthodes de contrôle non linéaires.

(2) L’utilisation de la technologie de compensation d’erreur : l’utilisation de la compensation de jeu inversé, de la compensation d’erreur de pas de vis et de la technologie de compensation d’erreur d’outil, l’erreur de déformation thermique et l’erreur d’espace de l’équipement compensation complète. Les résultats montrent que l’application d’une technologie complète de compensation d’erreur peut réduire l’erreur d’addition I de 60% ~ 80%.

(3) Le décodeur de grille est utilisé pour vérifier et améliorer la précision de la piste de mouvement du centre d’usinage, et la précision d’usinage de la machine-outil est prédite par simulation pour assurer la précision de positionnement et la précision de positionnement répétée de la machine-outil, de sorte que ses performances sont stables pendant une longue période et qu’elle peut effectuer une variété de tâches de traitement dans différentes conditions de fonctionnement, et assurer la qualité de traitement des pièces.