Xu hướng phát triển của gia công CNC

Kể từ khi xuất hiện công nghệ điều khiển số vào giữa thế kỷ 20, máy công cụ điều khiển số đã mang lại những thay đổi mang tính cách mạng cho ngành sản xuất máy móc. Gia công CNC có các đặc điểm sau: tính linh hoạt gia công tốt, độ chính xác xử lý cao, năng suất cao, giảm cường độ lao động của người vận hành, cải thiện điều kiện làm việc, có lợi cho việc hiện đại hóa quản lý sản xuất và nâng cao lợi ích kinh tế. Nó phù hợp để gia công các bộ phận con lô nhỏ đa dạng, các bộ phận có cấu trúc phức tạp và yêu cầu độ chính xác cao, các bộ phận cần sửa đổi thường xuyên, các bộ phận chính đắt tiền và không cho phép loại bỏ, các bộ phận yêu cầu tái tạo chính xác, các bộ phận cần rút ngắn chu kỳ sản xuất và các bộ phận cần kiểm tra 100%. Các đặc tính của máy công cụ CNC và phạm vi ứng dụng của nó làm cho nó trở thành một thiết bị quan trọng cho sự phát triển của nền kinh tế quốc gia và xây dựng quốc phòng.

Bước vào thế kỷ 21, nền kinh tế Trung Quốc hội nhập đầy đủ với cộng đồng quốc tế và bước vào thời kỳ phát triển mạnh mẽ mới. Ngành sản xuất máy công cụ đang đứng trước cơ hội phát triển thiết bị sản xuất do sự cải thiện mức độ nhu cầu của ngành sản xuất máy móc, và cũng gặp phải áp lực cạnh tranh thị trường quốc tế khốc liệt sau khi gia nhập Tổ chức Thương mại Thế giới, đẩy nhanh sự phát triển của máy công cụ CNC là chìa khóa để giải quyết sự phát triển bền vững của ngành sản xuất máy công cụ. Với nhu cầu lớn về máy công cụ CNC trong ngành sản xuất và sự tiến bộ nhanh chóng của công nghệ máy tính và công nghệ thiết kế hiện đại, phạm vi ứng dụng của máy công cụ CNC vẫn đang mở rộng, và nó tiếp tục phát triển để đáp ứng tốt hơn nhu cầu sản xuất và gia công. Bài viết này phân tích ngắn gọn xu hướng phát triển của máy công cụ CNC như tốc độ cao, độ chính xác cao, hợp chất, thông minh, mở, mạng, đa trục và xanh, đồng thời đưa ra một số vấn đề tồn tại trong quá trình phát triển máy công cụ CNC ở nước ta.

Xu hướng phát triển của máy công cụ CNC

1 Tốc độ cao

Với sự phát triển nhanh chóng của ô tô, quốc phòng, hàng không, hàng không vũ trụ và các ngành công nghiệp khác và ứng dụng các vật liệu mới như hợp kim nhôm, các yêu cầu đối với gia công máy công cụ CNC tốc độ cao ngày càng cao.

(1) Tốc độ trục chính: máy sử dụng trục chính điện (động cơ trục chính tích hợp) và tốc độ trục chính tối đa là 200000r / phút;

(2) Tốc độ nạp liệu: Khi độ phân giải là 0,01μm, tốc độ nạp liệu tối đa đạt 240m / phút và bề mặt phức tạp có thể được xử lý chính xác;

(3) Tốc độ tính toán: Sự phát triển nhanh chóng của bộ vi xử lý cung cấp sự đảm bảo cho sự phát triển của các hệ thống CNC theo hướng tốc độ cao và độ chính xác cao, và sự phát triển của CPU đã được phát triển thành các hệ thống CNC 32 bit và 64 bit, và tần số đã được tăng lên hàng trăm megahertz và hàng ngàn megahertz. Do tốc độ hoạt động được cải thiện đáng kể, tốc độ nạp liệu lên đến 24-240m / phút có thể đạt được khi độ phân giải là 0,1μm và 0,01μm.

(4) Tốc độ thay đổi công cụ: Hiện nay, thời gian đổi dao của các trung tâm gia công tiên tiến nước ngoài nói chung là khoảng 1s, và mức cao đã đạt 0,5s. Công ty Chiron của Đức đã thiết kế thư viện dao theo kiểu giỏ, với trục chính là trục, dụng cụ được sắp xếp theo vòng tròn và dao đến thời gian thay dao chỉ 0,9s.

2 Độ chính xác cao

Yêu cầu độ chính xác của máy công cụ CNC hiện không giới hạn ở độ chính xác hình học tĩnh, độ chính xác chuyển động của máy công cụ, biến dạng nhiệt và giám sát rung động và bù ngày càng được chú ý nhiều hơn.

(1) Cải thiện độ chính xác điều khiển của hệ thống CNC: công nghệ nội suy tốc độ cao được sử dụng để đạt được nguồn cấp dữ liệu liên tục với các phân đoạn chương trình nhỏ, do đó bộ điều khiển CNC được tinh chỉnh và thiết bị phát hiện vị trí có độ phân giải cao được sử dụng để cải thiện độ chính xác phát hiện vị trí (Nhật Bản đã phát triển một động cơ servo AC được trang bị máy dò vị trí tích hợp xung / vòng quay 106, Độ chính xác phát hiện vị trí có thể đạt 0,01μm / xung) và hệ thống servo vị trí áp dụng các phương pháp điều khiển chuyển tiếp và điều khiển phi tuyến.

(2) Việc sử dụng công nghệ bù lỗi: sử dụng bù giải phóng mặt bằng ngược, bù lỗi cao độ vít và công nghệ bù lỗi dụng cụ, lỗi biến dạng nhiệt và lỗi không gian của thiết bị bù toàn diện. Kết quả cho thấy việc áp dụng công nghệ bù lỗi toàn diện có thể giảm 60% lỗi cộng I ~ 80%.

(3) Bộ giải mã lưới được sử dụng để kiểm tra và cải thiện độ chính xác theo dõi chuyển động của trung tâm gia công, và độ chính xác gia công của máy công cụ được dự đoán bằng mô phỏng để đảm bảo độ chính xác định vị và độ chính xác định vị lặp lại của máy công cụ, để hiệu suất của nó ổn định trong một thời gian dài và nó có thể hoàn thành nhiều nhiệm vụ xử lý trong các điều kiện vận hành khác nhau, và đảm bảo chất lượng xử lý của các bộ phận.