Utvecklingstrenden för CNC-bearbetning

Sedan framväxten av numerisk styrteknik i mitten av 1900-talet har verktygsmaskiner för numerisk styrning medfört revolutionerande förändringar inom maskintillverkningsindustrin. CNC-bearbetning har följande egenskaper: god bearbetningsflexibilitet, hög bearbetningsprecision, hög produktivitet, minskar operatörens arbetsintensitet, förbättrar arbetsförhållandena, bidrar till modernisering av produktionsledningen och förbättring av ekonomiska fördelar. Den är lämplig för bearbetning av flera olika barndelar i små serier, delar med komplex struktur och höga precisionskrav, delar som behöver frekvent modifiering, nyckeldelar som är dyra och inte tillåter skrotning, delar som kräver precisionsreproduktion, delar som behöver förkorta produktionscykeln och delar som kräver 100 % inspektion. Egenskaperna hos CNC-verktygsmaskiner och dess användningsområde gör den till en viktig utrustning för utvecklingen av nationell ekonomi och nationell försvarskonstruktion.

När vi går in i 2000-talet är Kinas ekonomi helt integrerad med det internationella samfundet och har gått in i en ny period av kraftfull utveckling. Tillverkningsindustrin för verktygsmaskiner står inför möjligheten för utveckling av tillverkningsutrustning orsakad av förbättringen av efterfrågenivån för maskintillverkningsindustrin, och stötte också på trycket från hård internationell marknadskonkurrens efter att ha gått med i Världshandelsorganisationen, att påskynda utvecklingen av CNC-verktygsmaskiner är en nyckel för att lösa den hållbara utvecklingen av tillverkningsindustrin för verktygsmaskiner. Med den stora efterfrågan på CNC-verktygsmaskiner inom tillverkningsindustrin och den snabba utvecklingen av datorteknik och modern designteknik, expanderar fortfarande användningsområdet för CNC-verktygsmaskiner, och det fortsätter att utvecklas för att bättre möta behoven inom produktion och bearbetning. Detta dokument analyserar kortfattat utvecklingstrenden för CNC-verktygsmaskiner som hög hastighet, hög precision, sammansatt, intelligent, öppen, nätverk, fleraxlig och grön, och lägger fram några problem som finns i utvecklingen av CNC-verktygsmaskiner i vårt land.

Utvecklingstrenden för CNC-verktygsmaskiner

1 Hög hastighet

Med den snabba utvecklingen av fordons-, försvars-, flyg-, flyg- och andra industrier och tillämpningen av nya material som aluminiumlegering, blir kraven på höghastighets CNC-bearbetning av verktygsmaskiner högre och högre.

(1) Spindelhastighet: maskinen antar elektrisk spindel (inbyggd spindelmotor), och den maximala spindelhastigheten är 200000r / min;

(2) Matningshastighet: När upplösningen är 0,01 μm når den maximala matningshastigheten 240 m/min och den komplexa ytan kan bearbetas exakt;

(3) Datorhastighet: Den snabba utvecklingen av mikroprocessorer ger en garanti för utvecklingen av CNC-system till höghastighets- och högprecisionsriktning, och utvecklingen av CPU har utvecklats till 32-bitars och 64-bitars CNC-system, och frekvensen har ökats till hundratals megahertz och tusentals megahertz. På grund av den kraftigt förbättrade drifthastigheten kan matningshastigheten på upp till 24-240 m / min erhållas när upplösningen är 0,1 μm och 0,01 μm.

(4) Verktygsväxlingshastighet: För närvarande har verktygsutbytestiden för utländska avancerade bearbetningscentra i allmänhet varit cirka 1s, och den högsta har nått 0,5s. Det tyska Chiron-företaget designade knivbiblioteket som en korgstil, med spindeln som axel, verktyget är anordnat i cirkeln och tiden för byte av kniv till kniv är bara 0,9 sekunder.

2 Hög precision

Noggrannhetskraven för CNC-verktygsmaskiner är nu inte begränsade till statisk geometrisk noggrannhet, verktygsmaskinens rörelsenoggrannhet, termisk deformation och vibrationsövervakning och kompensation mer och mer uppmärksamhet.

(1) Förbättra kontrollnoggrannheten för CNC-systemet: höghastighetsinterpolationsteknik används för att uppnå kontinuerlig matning med små programsegment, så att CNC-styrenheten förfinas, och högupplöst positionsdetekteringsanordning används för att förbättra positionsdetekteringsnoggrannheten (Japan har utvecklat en AC-servomotor utrustad med 106 puls/varv inbyggd positionsdetektor, Positionsdetekteringsnoggrannheten kan nå 0,01 μm/puls), och positionsservosystemet använder feedforward-styrning och icke-linjära styrmetoder.

(2) Användningen av felkompensationsteknik: användningen av kompensation för omvänd frigång, kompensation för skruvstigningsfel och teknik för verktygsfelkompensation, termiskt deformationsfel och utrymmesfel för utrustningens omfattande kompensation. Resultaten visar att tillämpningen av omfattande felkompensationsteknik kan minska I-additionsfelet med 60%~80%.

(3) Gridavkodaren används för att kontrollera och förbättra rörelsespårsnoggrannheten för bearbetningscentret, och bearbetningsnoggrannheten för verktygsmaskinen förutsägs genom simulering för att säkerställa positioneringsnoggrannheten och upprepad positioneringsnoggrannhet för verktygsmaskinen, så att dess prestanda är stabil under lång tid, och den kan slutföra en mängd olika bearbetningsuppgifter under olika driftsförhållanden, och säkerställa bearbetningskvaliteten på delarna.