De ontwikkelingstrend van CNC-verspaning

Sinds de opkomst van de numerieke besturingstechnologie in het midden van de 20e eeuw hebben werktuigmachines met numerieke besturing revolutionaire veranderingen teweeggebracht in de machinebouw. CNC-bewerking heeft de volgende kenmerken: goede verwerkingsflexibiliteit, hoge verwerkingsprecisie, hoge productiviteit, vermindering van de arbeidsintensiteit van de operator, verbetering van de arbeidsomstandigheden, is bevorderlijk voor de modernisering van het productiebeheer en de verbetering van economische voordelen. Het is geschikt voor het verwerken van kleine batchonderdelen met meerdere variëteiten, onderdelen met een complexe structuur en hoge precisie-eisen, onderdelen die vaak moeten worden gewijzigd, belangrijke onderdelen die duur zijn en niet kunnen worden gesloopt, onderdelen die precisiereproductie vereisen, onderdelen die de productiecyclus moeten verkorten en onderdelen die 100% inspectie vereisen. De kenmerken van CNC-bewerkingsmachines en het toepassingsgebied maken het tot een belangrijke uitrusting voor de ontwikkeling van de nationale economie en de nationale defensieconstructie.

Bij het ingaan van de 21e eeuw is de Chinese economie volledig geïntegreerd in de internationale gemeenschap en is ze een nieuwe periode van krachtige ontwikkeling ingegaan. De industrie voor de productie van werktuigmachines wordt geconfronteerd met de mogelijkheid voor de ontwikkeling van productieapparatuur veroorzaakt door de verbetering van de vraag naar de machinebouwindustrie, en ondervond ook de druk van felle internationale marktconcurrentie na toetreding tot de Wereldhandelsorganisatie, het versnellen van de ontwikkeling van CNC-werktuigmachines is een sleutel tot het oplossen van de duurzame ontwikkeling van de industrie voor de productie van werktuigmachines. Met de grote vraag naar CNC-bewerkingsmachines in de maakindustrie en de snelle vooruitgang van computertechnologie en moderne ontwerptechnologie, breidt het toepassingsgebied van CNC-bewerkingsmachines zich nog steeds uit en blijft het zich ontwikkelen om beter te voldoen aan de behoeften van productie en verwerking. Dit artikel analyseert kort de ontwikkelingstrend van CNC-bewerkingsmachines zoals hoge snelheid, hoge precisie, compound, intelligent, open, netwerk, meerassig en groen, en brengt enkele problemen naar voren die bestaan bij de ontwikkeling van CNC-bewerkingsmachines in ons land.

De ontwikkelingstrend van CNC-bewerkingsmachines

1 Hoge snelheid

Met de snelle ontwikkeling van de auto-industrie, nationale defensie, luchtvaart, lucht- en ruimtevaart en andere industrieën en de toepassing van nieuwe materialen zoals aluminiumlegeringen, worden de eisen voor snelle CNC-verwerking van bewerkingsmachines steeds hoger.

(1) Spilsnelheid: de machine keurt elektrische spil goed (ingebouwde spilmotor) en de maximale spilsnelheid is 200000r/min;

(2) Voedingssnelheid: Wanneer de resolutie 0,01 μm is, bereikt de maximale voedingssnelheid 240 m/min en kan het complexe oppervlak nauwkeurig worden verwerkt;

(3) Berekeningssnelheid: De snelle ontwikkeling van microprocessoren biedt een garantie voor de ontwikkeling van CNC-systemen tot hoge snelheid en zeer nauwkeurige richting, en de ontwikkeling van CPU is ontwikkeld tot 32-bits en 64-bits CNC-systemen en de frequentie is verhoogd tot honderden megahertz en duizenden megahertz. Door de sterk verbeterde werksnelheid kan een toevoersnelheid tot 24-240 m /min worden bereikt wanneer de resolutie 0,1 μm en 0,01 μm is.

(4) Snelheid gereedschapswissel: Op dit moment is de gereedschapswisseltijd van buitenlandse geavanceerde bewerkingscentra over het algemeen ongeveer 1 s geweest en heeft het hoogtepunt 0,5 s bereikt. Het Duitse bedrijf Chiron ontwierp de messenbibliotheek als een mandstijl, met de spil als as, het gereedschap is gerangschikt in de cirkel en de tijd van het mes naar het mes is slechts 0,9 s.

2 Hoge precisie

De nauwkeurigheidsvereisten voor CNC-bewerkingsmachines zijn nu niet beperkt tot statische geometrische nauwkeurigheid, bewegingsnauwkeurigheid van bewerkingsmachines, thermische vervorming en trillingsbewaking en -compensatie krijgen steeds meer aandacht.

(1) Verbeter de controlenauwkeurigheid van het CNC-systeem: interpolatietechnologie met hoge snelheid wordt gebruikt om continue voeding met kleine programmasegmenten te bereiken, zodat de CNC-besturingseenheid wordt verfijnd, en een positiedetectieapparaat met hoge resolutie wordt gebruikt om de nauwkeurigheid van de positiedetectie te verbeteren (Japan heeft een AC-servomotor ontwikkeld die is uitgerust met een ingebouwde positiedetector van 106 pulsen/omwentelingen, De nauwkeurigheid van de positiebepaling kan 0,01 μm / puls bereiken), en het positieservosysteem maakt gebruik van feedforward-regeling en niet-lineaire besturingsmethoden.

(2) Het gebruik van foutcompensatietechnologie: het gebruik van omgekeerde spelingscompensatie, compensatie van schroefsteekfouten en technologie voor gereedschapsfoutencompensatie, de thermische vervormingsfout en ruimtefout van de uitgebreide compensatie van de apparatuur. De resultaten tonen aan dat de toepassing van uitgebreide foutcompensatietechnologie de I-optelfout met 60%~80% kan verminderen.

(3) De rasterdecoder wordt gebruikt om de nauwkeurigheid van het bewegingsspoor van het bewerkingscentrum te controleren en te verbeteren, en de bewerkingsnauwkeurigheid van de werktuigmachine wordt voorspeld door simulatie om de positioneringsnauwkeurigheid en herhaalde positioneringsnauwkeurigheid van de werktuigmachine te garanderen, zodat de prestaties lange tijd stabiel zijn en het een verscheidenheid aan verwerkingstaken onder verschillende bedrijfsomstandigheden kan voltooien, en zorgen voor de verwerkingskwaliteit van de onderdelen.