แนวโน้มการพัฒนาเครื่องจักรกลซีเอ็นซี

นับตั้งแต่การเกิดขึ้นของเทคโนโลยีการควบคุมเชิงตัวเลขในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 เครื่องมือกลควบคุมเชิงตัวเลขได้นําการเปลี่ยนแปลงที่ปฏิวัติวงการมาสู่อุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักร เครื่องจักรกลซีเอ็นซีมีลักษณะดังต่อไปนี้: ความยืดหยุ่นในการประมวลผลที่ดี, ความแม่นยําในการประมวลผลสูง, ผลผลิตสูง, ลดความเข้มแรงงานของผู้ปฏิบัติงาน, ปรับปรุงสภาพการทํางาน, เอื้อต่อการปรับปรุงการจัดการการผลิตให้ทันสมัยและการปรับปรุงผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ เหมาะสําหรับการประมวลผลชิ้นส่วนลูกชุดเล็กที่หลากหลายชิ้นส่วนที่มีโครงสร้างที่ซับซ้อนและข้อกําหนดความแม่นยําสูงชิ้นส่วนที่ต้องดัดแปลงบ่อยชิ้นส่วนสําคัญที่มีราคาแพงและไม่อนุญาตให้ทิ้งชิ้นส่วนที่ต้องการการทําสําเนาที่แม่นยําชิ้นส่วนที่ต้องลดวงจรการผลิตและชิ้นส่วนที่ต้องตรวจสอบ 100% ลักษณะของเครื่องมือกลซีเอ็นซีและช่วงการใช้งานทําให้เป็นอุปกรณ์สําคัญสําหรับการพัฒนาเศรษฐกิจของประเทศและการก่อสร้างการป้องกันประเทศ

เข้าสู่ศตวรรษที่ 21 เศรษฐกิจของจีนได้บูรณาการกับประชาคมระหว่างประเทศอย่างเต็มที่และได้เข้าสู่ช่วงเวลาใหม่ของการพัฒนาที่แข็งแรง อุตสาหกรรมการผลิตเครื่องมือกลกําลังเผชิญกับโอกาสในการพัฒนาอุปกรณ์การผลิตที่เกิดจากการปรับปรุงระดับความต้องการของอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักรและยังเผชิญกับแรงกดดันจากการแข่งขันในตลาดระหว่างประเทศที่ดุเดือดหลังจากเข้าร่วมองค์การการค้าโลกการเร่งการพัฒนาเครื่องมือเครื่อง CNC เป็นกุญแจสําคัญในการแก้ปัญหาการพัฒนาที่ยั่งยืนของอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องมือกล ด้วยความต้องการเครื่องมือกล CNC จํานวนมากในอุตสาหกรรมการผลิตและความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีการออกแบบที่ทันสมัยช่วงการใช้งานของเครื่องมือกล CNC ยังคงขยายตัวและยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่องเพื่อตอบสนองความต้องการในการผลิตและการแปรรูปได้ดียิ่งขึ้น บทความนี้วิเคราะห์แนวโน้มการพัฒนาของเครื่องมือกล CNC โดยสังเขป เช่น ความเร็วสูง ความแม่นยําสูง สารประกอบ อัจฉริยะ เปิด เครือข่าย หลายแกน และสีเขียว และนําเสนอปัญหาบางอย่างที่มีอยู่ในการพัฒนาเครื่องมือเครื่อง CNC ในประเทศของเรา

แนวโน้มการพัฒนาของเครื่องมือเครื่อง CNC

1 ความเร็วสูง

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของยานยนต์ การป้องกันประเทศ การบิน การบินและอวกาศ และอุตสาหกรรมอื่นๆ และการใช้วัสดุใหม่ ๆ เช่น อลูมิเนียมอัลลอยด์ ข้อกําหนดสําหรับการประมวลผลเครื่องมือกล CNC ความเร็วสูงจึงสูงขึ้นเรื่อยๆ

(1) ความเร็วแกนหมุน: เครื่องใช้แกนหมุนไฟฟ้า (มอเตอร์แกนหมุนในตัว) และความเร็วแกนหมุนสูงสุดคือ 200000r / นาที

(2) อัตราการป้อน: เมื่อความละเอียด 0.01μm อัตราการป้อนสูงสุดถึง 240 ม./นาที และสามารถประมวลผลพื้นผิวที่ซับซ้อนได้อย่างแม่นยํา

(3) ความเร็วในการประมวลผล: การพัฒนาอย่างรวดเร็วของไมโครโปรเซสเซอร์ให้การรับประกันการพัฒนาระบบ CNC ไปสู่ทิศทางความเร็วสูงและมีความแม่นยําสูง และการพัฒนา CPU ได้รับการพัฒนาเป็นระบบ CNC 32 บิตและ 64 บิต และความถี่เพิ่มขึ้นเป็นหลายร้อยเมกะเฮิรตซ์และหลายพันเมกะเฮิรตซ์ ·เนื่องจากความเร็วในการทํางานที่ดีขึ้นอย่างมาก จึงสามารถรับความเร็วในการป้อนได้ถึง 24-240 ม. / นาทีเมื่อความละเอียด 0.1μm และ 0.01μm

(4) ความเร็วในการเปลี่ยนเครื่องมือ: ปัจจุบันเวลาในการเปลี่ยนเครื่องมือของศูนย์เครื่องจักรกลขั้นสูงจากต่างประเทศโดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 1 วินาทีและสูงถึง 0.5 วินาที บริษัท Chiron ของเยอรมันออกแบบห้องสมุดมีดเป็นรูปแบบตะกร้าโดยมีแกนหมุนเป็นแกนเครื่องมือถูกจัดเรียงเป็นวงกลมและเวลาในการเปลี่ยนมีดกับมีดเพียง 0.9 วินาที

2 ความแม่นยําสูง

ข้อกําหนดด้านความแม่นยําของเครื่องมือเครื่องจักร CNC ไม่ได้จํากัดอยู่แค่ความแม่นยําทางเรขาคณิตคงที่ความแม่นยําในการเคลื่อนที่ของเครื่องมือกลการเปลี่ยนรูปความร้อนและการตรวจสอบการสั่นสะเทือนและการชดเชยความสนใจมากขึ้นเรื่อย ๆ

(1) ปรับปรุงความแม่นยําในการควบคุมของระบบ CNC: เทคโนโลยีการแก้ไขความเร็วสูงถูกนํามาใช้เพื่อให้ได้ฟีดต่อเนื่องด้วยส่วนโปรแกรมขนาดเล็กเพื่อให้ชุดควบคุม CNC ได้รับการปรับแต่งและใช้อุปกรณ์ตรวจจับตําแหน่งความละเอียดสูงเพื่อปรับปรุงความแม่นยําในการตรวจจับตําแหน่ง (ญี่ปุ่นได้พัฒนาเซอร์โวมอเตอร์ AC ที่ติดตั้งเครื่องตรวจจับตําแหน่งในตัว 106 พัลส์/ปฏิวัติ ความแม่นยําในการตรวจจับตําแหน่งสามารถเข้าถึง 0.01μm / พัลส์) และระบบเซอร์โวตําแหน่งใช้การควบคุมฟีดฟอร์เวิร์ดและวิธีการควบคุมแบบไม่เชิงเส้น

(2) การใช้เทคโนโลยีการชดเชยข้อผิดพลาด: การใช้การชดเชยระยะห่างย้อนกลับการชดเชยข้อผิดพลาดระยะพิทช์ของสกรูและเทคโนโลยีการชดเชยข้อผิดพลาดของเครื่องมือข้อผิดพลาดในการเสียรูปความร้อนและข้อผิดพลาดของพื้นที่ของการชดเชยอุปกรณ์ที่ครอบคลุม ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการชดเชยข้อผิดพลาดที่ครอบคลุมสามารถลดข้อผิดพลาดในการบวก I ได้ 60%~80%

(3) ตัวถอดรหัสกริดใช้เพื่อตรวจสอบและปรับปรุงความแม่นยําของการติดตามการเคลื่อนไหวของศูนย์เครื่องจักรกลและความแม่นยําในการตัดเฉือนของเครื่องมือกลจะถูกคาดการณ์โดยการจําลองเพื่อให้แน่ใจว่าความแม่นยําในการวางตําแหน่งและความแม่นยําในการวางตําแหน่งซ้ําของเครื่องมือกลเพื่อให้ประสิทธิภาพมีเสถียรภาพเป็นเวลานานและสามารถทํางานการประมวลผลที่หลากหลายภายใต้สภาวะการทํางานที่แตกต่างกัน และมั่นใจในคุณภาพการประมวลผลของชิ้นส่วน