CNC tizimi texnologiyasining jadal rivojlanishi CNC dastgohlarining texnologik taraqqiyoti uchun sharoit yaratdi. Bozor ehtiyojlarini qondirish va CNC texnologiyasi uchun zamonaviy ishlab chiqarish texnologiyasining yuqori talablarini qondirish uchun jahon CNC texnologiyasi va uning jihozlarining hozirgi rivojlanishi asosan quyidagi texnik xususiyatlarda aks ettirilgan:
1. Yuqori tezlik
ning rivojlanishiCNC dastgoh asboblariyuqori tezlikda yo'nalishga qarab, nafaqat ishlov berish samaradorligini sezilarli darajada oshirish va ishlov berish xarajatlarini kamaytirish, balki sirtni qayta ishlash sifati va ehtiyot qismlarning aniqligini yaxshilash mumkin. Ultra yuqori tezlikda ishlov berish texnologiyasi ishlab chiqarish sanoatida arzon narxlardagi ishlab chiqarishga erishish uchun keng qo'llanilishi mumkin.
1990-yillardan boshlab Yevropa, Amerika Qo'shma Shtatlari va Yaponiya mamlakatlari dastgohlarning yuqori tezlikda rivojlanish sur'atlarini tezlashtirib, yangi avlod yuqori tezlikli CNC dastgohlarini ishlab chiqish va qo'llash uchun raqobatlashmoqda. Yuqori tezlikli milya blokida (elektr mil, tezlik 15000-100000 r/min), yuqori tezlikda va yuqori tezlanish/sekinlashuvli besleme harakat komponentlarida (tezkor harakat tezligi 60-120 m/min, kesish tezligi 60 m/min gacha), CNC asboblari va yuqori ishlash tizimlarida yangi yutuqlarga erishildi. texnologik darajalar. Ultra yuqori tezlikda kesish mexanizmi, o'ta qattiq aşınmaya bardoshli uzoq umr asboblar va abraziv silliqlash asboblari, yuqori quvvatli yuqori tezlikda ishlaydigan elektr mil, yuqori tezlashtirish / sekinlashtiruvchi chiziqli dvigatel bilan boshqariladigan ozuqa komponentlari, yuqori samarali boshqaruv tizimlari (shu jumladan monitoring tizimlari) kabi bir qator texnik sohalardagi asosiy texnologiyalarni hal qilish bilan, yangi texnik ishlab chiqarish va himoya vositalarini ishlab chiqish uchun yuqori spesifikasiyalar topildi. CNC dastgoh asboblari.
Hozirgi vaqtda ultra yuqori tezlikda ishlov berishda burilish va frezalashning kesish tezligi 5000-8000 m / min dan oshdi; Milning tezligi 30000 rpm dan yuqori (ba'zilari 100000 rpm gacha yetishi mumkin); Ish stolining harakat tezligi (oziqlanish tezligi): 1 mikrometr o'lchamda 100 m / min dan (ba'zilari 200 m / min gacha) va 0,1 mikrometrda 24 m / min dan yuqori; 1 soniya ichida asbobni avtomatik o'zgartirish tezligi; Kichik chiziqli interpolatsiya uchun besleme tezligi 12m / min ga etadi.
2. Yuqori aniqlik
ning rivojlanishiCNC dastgoh asboblarinozik ishlov berishdan ultra nozik ishlov berishgacha butun dunyodagi sanoat kuchlari sodiq bo'lgan yo'nalishdir. Uning aniqligi mikrometr darajasidan submikron darajasiga va hatto nanometr darajasiga (<10nm) o'zgarib turadi va uni qo'llash diapazoni tobora kengayib bormoqda.
Hozirgi vaqtda yuqori aniqlikdagi ishlov berish talabi ostida oddiy CNC dastgohlarining ishlov berish aniqligi ± 10 m dan m dan ± 5 m M gacha oshirildi; Nozik ishlov berish markazlarining ishlov berish aniqligi ± 3 dan 5 m m gacha. ± 1-1,5 m m gacha oshiring. Bundan ham yuqori; Ultra nozik ishlov berishning aniqligi nanometr darajasiga (0,001 mikrometr) kirdi va milning aylanish aniqligi 0,01 ~ 0,05 mikrometrga yetishi uchun talab qilinadi, ishlov berish yumaloqligi 0,1 mikrometrga va ishlov berish yuzasining pürüzlülüğü Ra = 0,003 mikrometrga teng. Ushbu dastgohlar odatda vektorli boshqariladigan o'zgaruvchan chastotali qo'zg'aluvchan elektr shpindellardan foydalanadi (dvigatel va mil bilan birlashtirilgan), milning radial chiqishi 2 mkm dan kam, eksenel siljishi 1 m dan kam va milning muvozanati G0,4 darajasiga etadi.
Yuqori tezlikli va yuqori aniqlikdagi ishlov berish dastgohlarining besleme drayveri asosan ikkita turni o'z ichiga oladi: "aniq yuqori tezlikda vintli aylanuvchi servo vosita" va "chiziqli vosita to'g'ridan-to'g'ri haydovchi". Bunga qo'shimcha ravishda, paydo bo'ladigan parallel dastgohlar ham yuqori tezlikda ovqatlanishga erishish oson.
O'zining etuk texnologiyasi va keng qo'llanilishi tufayli sharli vintlar nafaqat yuqori aniqlikka erishadi (ISO3408 1-daraja), balki yuqori tezlikda ishlov berishga erishishning nisbatan past narxiga ham ega. Shu sababli, ular hali ham ko'plab yuqori tezlikda ishlov berish mashinalari tomonidan qo'llaniladi. Bilyali vint bilan boshqariladigan joriy yuqori tezlikda ishlov berish dastgohi maksimal harakat tezligi 90 m / min va tezlashuvi 1,5 g.
Bilyali vintlar mexanik uzatishga tegishli bo'lib, u muqarrar ravishda uzatish jarayonida elastik deformatsiya, ishqalanish va teskari bo'shliqni o'z ichiga oladi, buning natijasida harakat histerizisi va boshqa chiziqli bo'lmagan xatolar yuzaga keladi. Ushbu xatolarning ishlov berish aniqligiga ta'sirini bartaraf etish uchun 1993 yilda chiziqli motorli to'g'ridan-to'g'ri qo'zg'alish dastgohlarga qo'llanildi. U oraliq bo'g'inlarsiz "nol uzatish" bo'lgani uchun u nafaqat kichik harakat inertsiyasiga, yuqori tizimning qattiqligiga va tezkor javobga ega, u yuqori tezlik va tezlashtirishga erisha oladi va uning zarba uzunligi nazariy jihatdan noaniqdir. Joylashuvni aniqlashning aniqligi yuqori aniqlikdagi pozitsiyani qayta tiklash tizimi ta'sirida ham yuqori darajaga yetishi mumkin, bu esa yuqori tezlikda va yuqori aniqlikdagi ishlov berish dastgohlari, ayniqsa o'rta va katta dastgohlar uchun ideal haydash usuli hisoblanadi. Hozirgi vaqtda chiziqli motorlar yordamida yuqori tezlikda va yuqori aniqlikdagi ishlov berish mashinalarining maksimal tez harakatlanish tezligi 2 g tezlashuvi bilan 208 m / min ga yetdi va rivojlanish uchun hali ham joy mavjud.
3. Yuqori ishonchlilik
ning tarmoq ilovalari rivojlanishi bilanCNC dastgoh asboblari, CNC dastgoh asboblarining yuqori ishonchliligi CNC tizimi ishlab chiqaruvchilari va CNC tezgahlar ishlab chiqaruvchilari tomonidan qo'yilgan maqsadga aylandi. Kuniga ikki smenada ishlaydigan uchuvchisiz zavod uchun, agar u P (t) = 99% yoki undan ko'p ishlamay qolish darajasi bilan 16 soat ichida uzluksiz va normal ishlashi kerak bo'lsa, CNC dastgohining nosozliklari orasidagi o'rtacha vaqt (MTBF) 3000 soatdan ortiq bo'lishi kerak. Faqat bitta CNC dastgohi uchun xost va CNC tizimi o'rtasidagi ishlamay qolish nisbati 10: 1 ni tashkil qiladi (CNC ishonchliligi xostnikidan bir daraja yuqori). Ushbu nuqtada, CNC tizimining MTBF 33333,3 soatdan kattaroq bo'lishi kerak va CNC qurilmasi, milya va haydovchining MTBF 100000 soatdan ortiq bo'lishi kerak.
Hozirgi xorijiy CNC qurilmalarining MTBF qiymati 6000 soatdan oshdi va haydash moslamasi 30000 soatdan oshdi. Biroq, ideal maqsaddan hali ham bo'shliq borligini ko'rish mumkin.
4. Birlashtirish
Ehtiyot qismlarga ishlov berish jarayonida ishlov beriladigan qismlarga ishlov berish, yuklash va tushirish, o'rnatish va sozlash, asboblarni almashtirish, mil tezligini oshirish va tushirishda ko'p miqdorda foydasiz vaqt sarflanadi. Ushbu foydasiz vaqtlarni iloji boricha kamaytirish uchun odamlar bir xil dastgohda turli xil ishlov berish funktsiyalarini birlashtirishga umid qilishadi. Shu sababli, murakkab funktsiyali dastgohlar so'nggi yillarda tez rivojlanayotgan modelga aylandi.
Moslashuvchan ishlab chiqarish sohasida dastgoh asboblarini kompozit ishlov berish kontseptsiyasi tornalash, frezalash, burg'ulash, burg'ulash, qismlarni burg'ulash, burg'ulash, maydalash, qayta ishlash kabi turli xil ishlov berish jarayonlarini yakunlash uchun CNC ishlov berish dasturiga muvofiq bir xil yoki har xil turdagi texnologik usullarni avtomatik ravishda ko'p jarayonli ishlov berishni avtomatik ravishda bajarish qobiliyatini anglatadi. Prizmatik qismlarga kelsak, ishlov berish markazlari bir xil jarayon usuli yordamida ko'p jarayonli kompozit ishlov berishni amalga oshiradigan eng tipik dastgohlardir. Mashina asboblarini kompozit ishlov berish ishlov berishning aniqligi va samaradorligini oshirishi, bo'sh joyni tejash va ayniqsa, qismlarga ishlov berish davrini qisqartirishi mumkinligi isbotlangan.
5. Poliaksiyallanish
5 o'qli ulanish CNC tizimlari va dasturiy ta'minotni ommalashtirish bilan 5 eksa bog'lovchi boshqariladigan ishlov berish markazlari va CNC frezalash mashinalari (vertikal ishlov berish markazlari) hozirgi rivojlanish nuqtasiga aylandi. Erkin yuzalarni qayta ishlashda sharli frezalar uchun CNC dasturlashda 5 o'qli ulanishni boshqarishning soddaligi va 3D yuzalarni frezalash jarayonida sharli uchli frezalar uchun mos kesish tezligini saqlab turish qobiliyati tufayli, Natijada, ishlov berish yuzasining pürüzlülüğü sezilarli darajada yaxshilanadi va ishlov berish samaradorligi sezilarli darajada yaxshilanadi. Shu bilan birga, 3 o'qli bog'lanish bilan boshqariladigan dastgohlarda, kesish tezligi nolga yaqin bo'lgan shar uchli frezaning oxiri kesishda qatnashishdan qochish mumkin emas. Shu sababli, 5 eksa bog'lovchi dastgohlar o'zgarmas ishlash afzalliklari tufayli yirik dastgohlar ishlab chiqaruvchilari o'rtasida faol rivojlanish va raqobat markaziga aylandi.
So'nggi paytlarda xorijiy davlatlar ishlov berish markazlarida aylanmaydigan kesish asboblaridan foydalangan holda 6 eksa bog'lanishni boshqarishni tadqiq qilmoqdalar. Ularning ishlov berish shakli cheklanmagan va kesish chuqurligi juda nozik bo'lishi mumkin bo'lsa-da, ishlov berish samaradorligi juda past va amaliy bo'lishi qiyin.
6. Aql-idrok
Intellekt 21-asrda ishlab chiqarish texnologiyasini rivojlantirishning asosiy yo'nalishi hisoblanadi. Intellektual ishlov berish - neyron tarmoqni boshqarish, loyqa boshqaruv, raqamli tarmoq texnologiyasi va nazariyaga asoslangan ishlov berishning bir turi. U qo'lda aralashuvni talab qiladigan ko'plab noaniq muammolarni hal qilish uchun ishlov berish jarayonida inson mutaxassislarining aqlli faoliyatini simulyatsiya qilishga qaratilgan. Razvedka mazmuni CNC tizimlarida turli jihatlarni o'z ichiga oladi:
Moslashuvchan boshqaruv va jarayon parametrlarini avtomatik yaratish kabi aqlli ishlov berish samaradorligi va sifatini ta'minlash;
Haydash samaradorligini oshirish va aqlli ulanishni osonlashtirish, masalan, oldinga uzatishni boshqarish, vosita parametrlarini moslashuvchan hisoblash, yuklarni avtomatik aniqlash, modellarni avtomatik tanlash, o'z-o'zini sozlash va boshqalar;
Soddalashtirilgan dasturlash va aqlli ishlash, masalan, aqlli avtomatik dasturlash, aqlli inson-mashina interfeysi va boshqalar;
Aqlli diagnostika va monitoring tizim diagnostikasi va texnik xizmat ko'rsatishni osonlashtiradi.
Dunyoda tadqiq qilinayotgan ko'plab aqlli kesish va ishlov berish tizimlari mavjud bo'lib, ular orasida Yaponiya Intelligent CNC Device Research Association kompaniyasining burg'ulash uchun aqlli ishlov berish echimlari vakillik qiladi.
7. Tarmoqqa ulanish
Mashina asboblarini tarmoqqa ulangan boshqarish, asosan, jihozlangan CNC tizimi orqali dastgoh asbobi va boshqa tashqi boshqaruv tizimlari yoki yuqori kompyuterlar o'rtasida tarmoq ulanishi va tarmoq nazoratini nazarda tutadi. CNC dastgohlari odatda birinchi navbatda korxonaning ishlab chiqarish maydonchasi va ichki LAN tarmog'iga duch keladi, so'ngra Internet/Intranet texnologiyasi deb ataladigan Internet orqali korxona tashqarisiga ulanadi.
Tarmoq texnologiyasining etukligi va rivojlanishi bilan sanoat yaqinda raqamli ishlab chiqarish kontseptsiyasini taklif qildi. Raqamli ishlab chiqarish, shuningdek, "elektron ishlab chiqarish" sifatida ham tanilgan, mexanik ishlab chiqarish korxonalarida modernizatsiya ramzlaridan biri va bugungi kunda xalqaro ilg'or dastgohlar ishlab chiqaruvchilari uchun standart ta'minot usuli hisoblanadi. Axborot texnologiyalarining keng qo'llanilishi bilan ko'proq mahalliy foydalanuvchilar CNC dastgohlarini import qilishda masofaviy aloqa xizmatlarini va boshqa funktsiyalarni talab qiladi. SAPR / CAMni keng qo'llash asosida mexanik ishlab chiqarish korxonalari CNC ishlov berish uskunalarini tobora ko'proq foydalanmoqda. CNC amaliy dasturlari borgan sari boy va foydalanuvchilar uchun qulay bo'lib bormoqda. Virtual dizayn, virtual ishlab chiqarish va boshqa texnologiyalar muhandislik va texnik xodimlar tomonidan tobora ko'proq ta'qib qilinmoqda. Murakkab apparat vositalarini dasturiy ta'minot bilan almashtirish zamonaviy dastgohlar rivojlanishining muhim tendentsiyasiga aylanmoqda. Raqamli ishlab chiqarish maqsadiga ko'ra, ERP kabi bir qator ilg'or korporativ boshqaruv dasturlari jarayonlarni reinjiniring va axborot texnologiyalarini o'zgartirish orqali paydo bo'lib, korxonalar uchun yuqori iqtisodiy foyda keltirdi.
8. Moslashuvchanlik
CNC dastgohlarining moslashuvchan avtomatlashtirish tizimlariga yo'naltirilgan tendentsiyasi nuqtadan (CNC yagona dastgohi, ishlov berish markazi va CNC kompozit ishlov berish mashinasi), chiziqdan (FMC, FMS, FTL, FML) sirtgacha (mustaqil ishlab chiqarish oroli, FA) va korpus (CIMS, taqsimlangan tarmoq integratsiyalashgan ishlab chiqarish tizimi) va boshqa dastur iqtisodiyotiga e'tibor qaratishdir. Moslashuvchan avtomatlashtirish texnologiyasi ishlab chiqarish sanoati uchun dinamik bozor talablariga moslashish va mahsulotlarni tez yangilash uchun asosiy vositadir. Bu turli mamlakatlarda ishlab chiqarishni rivojlantirishning asosiy tendentsiyasi va ilg'or ishlab chiqarish sohasidagi asosiy texnologiya. Uning asosiy e'tibori tarmoqqa ulanish va integratsiyani osonlashtirish maqsadida tizimning ishonchliligi va amaliyligini oshirishga qaratilgan; Birlik texnologiyasini ishlab chiqish va takomillashtirishga urg'u berish; CNC yagona mashinasi yuqori aniqlik, yuqori tezlik va yuqori moslashuvchanlik tomon rivojlanmoqda; CNC dastgohlari va ularning moslashuvchan ishlab chiqarish tizimlari CAD, CAM, CAPP, MTS bilan osongina ulanishi va axborot integratsiyasi tomon rivojlanishi mumkin; Tarmoq tizimlarini ochiqlik, integratsiya va aql-zakovatga qarab rivojlantirish.
9. Yashillashtirish
21-asrning metall kesish dastgohlari atrof-muhitni muhofaza qilish va energiyani tejashga, ya'ni kesish jarayonlarini ko'kalamzorlashtirishga ustuvor ahamiyat berishi kerak. Hozirgi vaqtda ushbu yashil ishlov berish texnologiyasi, asosan, kesish suyuqligidan foydalanmaslikka qaratilgan, chunki, asosan, kesish suyuqligi nafaqat atrof-muhitni ifloslantiradi va ishchilarning sog'lig'iga xavf tug'diradi, balki resurs va energiya sarfini ham oshiradi. Quruq kesish odatda atmosfera atmosferasida amalga oshiriladi, lekin u shuningdek, kesish suyuqligidan foydalanmasdan maxsus gaz atmosferalarida (azot, sovuq havo yoki quruq elektrostatik sovutish texnologiyasidan foydalangan holda) kesishni ham o'z ichiga oladi. Biroq, ma'lum ishlov berish usullari va ishlov beriladigan qismlarning kombinatsiyasi uchun, kesish suyuqligidan foydalanmasdan quruq kesish hozirda amalda qo'llanilishi qiyin, shuning uchun minimal moylash (MQL) bilan kvazi quruq kesish paydo bo'ldi. Hozirgi vaqtda Evropada keng ko'lamli mexanik ishlov berishning 10-15% quruq va yarim quruq kesishdan foydalanadi. Ko'p ishlov berish usullari/ish qismlari kombinatsiyasi uchun mo'ljallangan ishlov berish markazlari kabi dastgohlar uchun asosan quruq kesish qo'llaniladi, odatda mashina mili va asbob ichidagi ichi bo'sh kanal orqali chiqib ketish maydoniga juda oz miqdorda chiqib ketish yog'i va siqilgan havo aralashmasini purkash orqali qo'llaniladi. Har xil turdagi metall kesish mashinalari orasida quruq kesish uchun eng ko'p ishlatiladigan tishli ishlov berish mashinasidir.
Muxtasar qilib aytganda, CNC tezgahlar texnologiyasining rivojlanishi va rivojlanishi zamonaviy ishlab chiqarish sanoatini rivojlantirish uchun qulay shart-sharoitlarni ta'minladi, ishlab chiqarishni yanada insonparvarlashtirilgan yo'nalishga rivojlantirishga yordam berdi. CNC tezgahlar texnologiyasining rivojlanishi va CNC tezgahlarının keng qo'llanilishi bilan ishlab chiqarish sanoati an'anaviy ishlab chiqarish modelini silkitishi mumkin bo'lgan chuqur inqilobni amalga oshirishini taxmin qilish mumkin.