A tendência de desenvolvimento da usinagem CNC

Desde o surgimento da tecnologia de controle numérico em meados do século 20, as máquinas-ferramentas de controle numérico trouxeram mudanças revolucionárias para a indústria de fabricação de máquinas. A usinagem CNC tem as seguintes características: boa flexibilidade de processamento, alta precisão de processamento, alta produtividade, reduz a intensidade de trabalho do operador, melhora as condições de trabalho, é propícia à modernização da gestão da produção e à melhoria dos benefícios econômicos. É adequado para o processamento de peças infantis de pequenos lotes multivariadas, peças com estrutura complexa e requisitos de alta precisão, peças que precisam de modificações frequentes, peças-chave que são caras e não permitem sucateamento, peças que requerem reprodução de precisão, peças que precisam encurtar o ciclo de produção e peças que requerem 100% de inspeção. As características da máquina-ferramenta CNC e sua faixa de aplicação a tornam um equipamento importante para o desenvolvimento da economia nacional e da construção da defesa nacional.

Entrando no século 21, a economia da China está totalmente integrada à comunidade internacional e entrou em um novo período de vigoroso desenvolvimento. A indústria de fabricação de máquinas-ferramenta está enfrentando a oportunidade de desenvolvimento de equipamentos de fabricação causada pela melhoria do nível de demanda da indústria de fabricação de máquinas, e também encontrou a pressão da feroz concorrência no mercado internacional após ingressar na Organização Mundial do Comércio, acelerar o desenvolvimento de máquinas-ferramentas CNC é a chave para resolver o desenvolvimento sustentável da indústria de fabricação de máquinas-ferramenta. Com a grande demanda por máquinas-ferramentas CNC na indústria de manufatura e o rápido progresso da tecnologia de computadores e tecnologia de design moderno, a gama de aplicações de máquinas-ferramentas CNC ainda está se expandindo e continua a se desenvolver para melhor atender às necessidades de produção e processamento. Este artigo analisa brevemente a tendência de desenvolvimento de máquinas-ferramentas CNC, como alta velocidade, alta precisão, composto, inteligente, aberto, rede, multieixo e verde, e apresenta alguns problemas existentes no desenvolvimento de máquinas-ferramentas CNC em nosso país.

A tendência de desenvolvimento de máquinas-ferramentas CNC

1 Alta velocidade

Com o rápido desenvolvimento das indústrias automotiva, de defesa nacional, aviação, aeroespacial e outras indústrias e a aplicação de novos materiais, como liga de alumínio, os requisitos para o processamento de máquinas-ferramenta CNC de alta velocidade estão ficando cada vez maiores.

(1) Velocidade do fuso: a máquina adota fuso elétrico (motor de fuso embutido) e a velocidade máxima do fuso é de 200000r / min;

(2) Taxa de alimentação: Quando a resolução é de 0,01 μm, a taxa máxima de alimentação atinge 240 m/min e a superfície complexa pode ser processada com precisão;

(3) Velocidade de computação: O rápido desenvolvimento de microprocessadores fornece uma garantia para o desenvolvimento de sistemas CNC para direção de alta velocidade e alta precisão, e o desenvolvimento de CPU foi desenvolvido para sistemas CNC de 32 bits e 64 bits, e a frequência foi aumentada para centenas de megahertz e milhares de megahertz. Devido à velocidade de operação muito melhorada, a velocidade de alimentação de até 24-240m / min pode ser obtida quando a resolução é de 0,1 μm e 0,01 μm.

(4) Velocidade de troca de ferramentas: Atualmente, o tempo de troca de ferramentas de centros de usinagem avançados estrangeiros geralmente é de cerca de 1s, e a alta atingiu 0,5s. A empresa alemã Chiron projetou a biblioteca de facas como um estilo de cesta, com o fuso como eixo, a ferramenta é disposta no círculo e o tempo de troca da faca para a faca é de apenas 0,9s.

2 Alta precisão

Os requisitos de precisão da máquina-ferramenta CNC agora não se limitam à precisão geométrica estática, precisão do movimento da máquina-ferramenta, deformação térmica e monitoramento e compensação de vibração cada vez mais atenção.

(1) Melhorar a precisão do controle do sistema CNC: a tecnologia de interpolação de alta velocidade é usada para obter alimentação contínua com pequenos segmentos de programa, de modo que a unidade de controle CNC seja refinada e o dispositivo de detecção de posição de alta resolução seja usado para melhorar a precisão da detecção de posição (o Japão desenvolveu um servo motor CA equipado com detector de posição embutido de 106 pulsos / revolução, A precisão da detecção de posição pode chegar a 0,01 μm / pulso), e o sistema servo de posição adota controle feedforward e métodos de controle não lineares.

(2) O uso da tecnologia de compensação de erros: o uso de compensação de folga reversa, compensação de erro de passo do parafuso e tecnologia de compensação de erro de ferramenta, o erro de deformação térmica e erro de espaço da compensação abrangente do equipamento. Os resultados mostram que a aplicação de tecnologia abrangente de compensação de erros pode reduzir o erro de adição I em 60% ~ 80%.

(3) O decodificador de grade é usado para verificar e melhorar a precisão da trilha de movimento do centro de usinagem, e a precisão de usinagem da máquina-ferramenta é prevista por simulação para garantir a precisão de posicionamento e precisão de posicionamento repetido da máquina-ferramenta, de modo que seu desempenho seja estável por um longo tempo e possa concluir uma variedade de tarefas de processamento sob diferentes condições operacionais, e garantir a qualidade de processamento das peças.