Nazovite nas +86-18688639324
Pošaljite nam e-poštu wangxiang@wirecuttings.com

12 glavnih trendova u budućem razvoju kineskih CNC alatnih strojeva

2021/06/02

12 glavnih trendova u budućem razvoju kineskih CNC alatnih strojeva


1. Velika brzina


Uz brzi razvoj industrija kao što su automobili, nacionalna obrana, zrakoplovstvo,i zrakoplovstvo,kao i primjenom novih materijala kao što su aluminijske legure, zahtjevi za brzom obradom CNC alatnih strojeva sve su veći i veći.

1. Brzina vretena: alatni stroj usvaja električno vreteno (ugrađeni motor vretena), a maksimalna brzina vretena je do 200.000 o/min;

2. Brzina pomaka: Kada je razlučivost 0,01 μm, maksimalna brzina pomaka može doseći 240 m/min i može se postići precizna obrada složenih profila;

3. Brzina rada: Brzi razvoj mikroprocesora daje jamstvo za razvoj sustava numeričkog upravljanja u smjeru velike brzine i visoke preciznosti. Razvoj CPU-a razvio se na 32-bitne i 64-bitne numeričke upravljačke sustave, a frekvencija je povećana na nekoliko stotina megaherca i iznad gigaherca. . Zbog znatno poboljšane brzine rada, brzina dodavanja od 24~240m/min i dalje se može postići kada je razlučivost 0,1μm i 0,01μm;

4. Brzina alata: Trenutno je vrijeme izmjene alata stranih naprednih obradnih centara općenito oko 1 s, a najviše je doseglo 0,5 s. Njemačka tvrtka Chiron dizajnirala je spremnik alata u stilu košare, s vretenom kao osi, a alatima raspoređenim po obodu. Vrijeme promjene od alata do alata je samo 0,9 s.

2. Visoka preciznost


Zahtjevi za točnost alatnih CNC strojeva sada nisu ograničeni na statičku geometrijsku točnost. Točnost gibanja, toplinske deformacije, te nadzor vibracija i kompenzacija alatnih strojeva dobivaju sve više pažnje.

1. Poboljšajte kontrolnu točnost CNC sustava: usvojite tehnologiju interpolacije velike brzine, ostvarite kontinuirani pomak s malim programskim segmentima, učinite CNC upravljačku jedinicu rafiniranim i usvojite uređaj za detekciju položaja visoke razlučivosti kako biste poboljšali točnost detekcije položaja (Japan je razvio 106 Pulse /revolution AC servo motor s ugrađenim detektorom položaja, njegova točnost detekcije položaja može doseći 0,01μm/puls), pozicijski servo sustav usvaja metode kontrole naprijed i nelinearne kontrole;

2. Usvojite tehnologiju kompenzacije pogreške: usvojite kompenzaciju zazora, kompenzaciju greške nagiba vijka i tehnologiju kompenzacije pogreške alata kako biste sveobuhvatno kompenzirali pogrešku toplinske deformacije i prostornu pogrešku opreme. Rezultati istraživanja pokazuju da primjena sveobuhvatne tehnologije kompenzacije pogrešaka može smanjiti pogreške obrade za 60% do 80%;

3. Koristite mrežu za provjeru i poboljšanje točnosti putanje gibanja obradnog centra: i predvidite točnost obrade alatnog stroja kroz simulaciju kako biste osigurali točnost pozicioniranja i ponovljene točnosti pozicioniranja alatnog stroja, tako da je njegova izvedba stabilna dugo vremena, a može dovršiti razne operacije pod različitim radnim uvjetima. Poslovi obrade, te osiguranje kvalitete obrade dijelova.


Tri, funkcionalni kompozit

Smisao složenog alatnog stroja je realizirati ili dovršiti što je više mogućeobrada odviše elemenata od grubog do gotovog proizvoda na alatnom stroju. Prema svojim strukturnim karakteristikama, može se podijeliti u dvije vrste: tip procesne smjese i tip procesne smjese. Procesni složeni alatni strojevi kao što su složeni obradni centar za bušenje, glodanje i bušenje, složeni obradni centar za struganje i glodanje, glodanje, bušenje, bušenje i tokarenje složeno-složeni obradni centar, itd.; procesni složeni alatni strojevi kao što su višestrani i višeosni spojni strojni strojevi za obradu i dvostruka vretena Središte za tokarenje itd. Upotreba složenih alatnih strojeva za obradu smanjuje pomoćno vrijeme utovara i istovara obratka, zamjene i podešavanja alata i pogreške nastale u međuprocesu, poboljšava točnost obrade dijelova, skraćuje ciklus proizvodnje proizvoda i poboljšava učinkovitost proizvodnje i tržišnu sposobnost proizvođača. U usporedbi s tradicionalnom metodom proizvodnje s decentraliziranim procesima, ima očite prednosti.

Kombinacija procesa obrade također je dovela do razvoja modularnih i višeosnih alatnih strojeva. Najnoviji obradni centar za struganje koji je lansirala njemačka tvrtka Index ima modularnu strukturu. Obradni centar može dovršiti različite procese kao što su tokarenje, glodanje, bušenje, brušenje zupčanika, brušenje i laserska toplinska obrada, te može dovršiti svu obradu složenih dijelova. Uz kontinuirano poboljšanje zahtjeva moderne obrade, veliki broj alatnih CNC strojeva s više osi sve je više dobrodošao od strane velikih poduzeća. Na kineskom međunarodnom sajmu alatnih strojeva 2005. (CIMT2005), domaći i strani proizvođači izložili su različite oblike višeosnih alatnih strojeva za obradu (uključujući dvostruka vretena, dvostruke oslonce za alate, upravljanje s 9 osi, itd.) i 4 do 5 osna povezivanja Five -osni brzi portalni obradni centar, petoosni spojni centar za brzu obradu, itd.

Četvrto, kontrolna inteligencija

Razvojem tehnologije umjetne inteligencije, kako bi se zadovoljile razvojne potrebe fleksibilnosti proizvodnje i automatizacije proizvodnje, stupanj inteligencije CNC alatnih strojeva stalno se poboljšava. Utjelovljena je u sljedećim aspektima:

1. Samoprilagodljiva kontrolna tehnologija za proces obrade: praćenjem sile rezanja, snage vretena i pogonskog motora, struje, napona i drugih informacija tijekom procesa obrade, korištenjem tradicionalnih ili modernih algoritama za identifikaciju za identifikaciju sile alata, Istrošenost, stanje oštećenja i stanje stabilnosti obrade alatnih strojeva, te prilagodite parametre obrade (brzina vretena, brzina pomaka) i upute za obradu u stvarnom vremenu prema tim stanjima kako bi se oprema održala u najboljem radnom stanju kako bi se poboljšala točnost obrade i smanjiti hrapavost obrađene površine i poboljšati sigurnost rada opreme;

2. Inteligentna optimizacija i odabir parametara obrade: Iskustvo procesnih stručnjaka ili tehničara, opća i posebna pravila obrade dijelova, te moderne inteligentne metode koriste se za konstruiranje ekspertnog sustava ili modela baziranog na "inteligentnoj optimizaciji i selektoru parametara obrade" , Koristite ga za dobivanje optimiziranih parametara obrade, kako bi se postigla svrha poboljšanja učinkovitosti programiranja i razine tehnologije obrade, te skraćivanja vremena pripreme proizvodnje;

3. Inteligentna samodijagnoza kvara i tehnologija samopopravljanja: prema postojećim informacijama o greškama, primjenjuju se moderne inteligentne metode za postizanje brzog i preciznog lociranja kvara;

4. Inteligentna reprodukcija grešaka i tehnologija simulacije grešaka: Može u potpunosti snimiti različite informacije o sustavu, reproducirati i simulirati razne pogreške i nesreće koje se događaju u CNC alatnim strojevima, kako bi se utvrdio uzrok greške, saznalo rješenje za problem, i akumulirati proizvodno iskustvo;


5. Inteligentni AC servo pogonski uređaj: inteligentni servo sustav koji može automatski identificirati opterećenje i automatski prilagoditi parametre, uključujući inteligentni AC pogonski uređaj i inteligentni servo uređaj za uvlačenje. Ovaj pogonski uređaj može automatski identificirati moment tromosti motora i opterećenja, te automatski optimizirati i prilagoditi parametre upravljačkog sustava, tako da pogonski sustav može raditi optimalno;


6. Inteligentni 4M CNC sustav: U proizvodnom procesu, integracija obrade i inspekcije je učinkovit način za postizanje brze proizvodnje, brze inspekcije i brzog odgovora. Integrira mjerenje, modeliranje, proizvodnju i rad strojeva. (Manipulator) Četiri (4M) integrirana su u jedan sustav za realizaciju dijeljenja informacija i promicanje integracije mjerenja, modeliranja, obrade, stezanja i rada.


Peto, otvaranje njemačkog sustava

1. Otvoreni prema budućoj tehnologiji: Kako softverska i hardverska sučelja slijede priznati standardni protokol, samo mala količina redizajna i prilagodbi, nova generacija općih softverskih i hardverskih resursa može biti usvojena, apsorbirana i kompatibilna s postojećim sustavima, što znači Troškovi razvoja sustava bit će uvelike smanjeni, a performanse i pouzdanost sustava će se nastaviti poboljšavati i biti u dugom životnom ciklusu;

2. Otvoreni za posebne zahtjeve korisnika: ažuriranje proizvoda, proširenje funkcija i pružanje različitih kombinacija hardverskih i softverskih proizvoda kako bi se zadovoljili posebni zahtjevi aplikacije;

3. Uspostavljanje standarda numeričke kontrole: novi standard CNC sustava ISO14649 (STEP-NC) se proučava i formulira na međunarodnoj razini kako bi se osigurao neutralan mehanizam koji ne ovisi o specifičnim sustavima i može opisati jedinstvo cijelog životnog ciklusa proizvoda Podaci modela, kako bi se ostvarila standardizacija cjelokupnog proizvodnog procesa, pa čak i informacija o proizvodima različitih industrijskih područja. Standardizirani programski jezik nije samo prikladan za korištenje, već i smanjuje potrošnju radne snage izravno povezanu s radnom učinkovitošću.

Šesto, paralelizacija pogona

Alat stroja s paralelnim kretanjem prevladava inherentne nedostatke tradicionalnogalatni strojserijski mehanizam kao što je velika masa pokretnih dijelova, niska krutost sustava, alat se može hraniti samo duž fiksne vodilice, mala sloboda rada, nedovoljna fleksibilnost obrade opreme i manevriranje. Pokreće ga mehanizam za paralelnu vezu s više šipki između pokretne platforme) i baze stroja (obično statična platforma). Kontroliranjem duljine šipke u sustavu šipki, platforma podržana sustavom šipki može postići kretanje odgovarajućeg stupnja slobode, čime se može ostvariti numerička kontrola višekoordinatne veze. Višestruke funkcije obrade, montaže i mjerenja mogu bolje zadovoljiti obradu složenih posebnih dijelova. Ima prednosti visoke modularnosti, male težine i velike brzine modernih robota.

Kao nova vrsta opreme za obradu, paralelni alatni stroj je postao važan smjer istraživanja trenutne tehnologije alatnih strojeva i visoko je cijenjen od strane međunarodne industrije alatnih strojeva. Smatra se "najznačajnijim napretkom u industriji alatnih strojeva od izuma CNC tehnologije" i "novom generacijom opreme za CNC obradu u 21. stoljeću".

7. Ekstremizacija (velike i minijaturizirane)


Razvoj obrambene, zrakoplovne i zrakoplovne industrije te oprema velikih razmjera osnovnih industrija kao što je energetika zahtijevaju podršku velikih CNC alatnih strojeva s dobrim performansama. Tehnologija ultra-precizne obrade i mikro-nano tehnologija su strateške tehnologije u 21. stoljeću. Potrebno je razviti nove proizvodne procese i opremu koja se može prilagoditi mikro-malim veličinama i mikro-nano točnosti obrade. Stoga mikro-alatni strojevi uključuju mikro-obradne (tokarenje, glodanje, brušenje) alatne strojeve. , Potražnja za alatnim strojevima za mikroelektričnu obradu, alatnim strojevima za mikro lasersku obradu i mikro prešama postupno raste.

8. Umrežavanje informacijske interakcije


Za poduzeća koja se suočavaju s žestokom konkurencijom, vrlo je važno da alatni CNC strojevi imaju dvosmjerne mrežne komunikacijske funkcije velike brzine kako bi se osigurao nesmetan protok informacija među različitim odjelima radionice. Ne samo da može realizirati dijeljenje mrežnih resursa, već također realizirati daljinsko praćenje, kontrolu, obuku, podučavanje i upravljanje CNC alatnim strojevima, te također realizirati digitalnu uslugu CNC opreme (daljinska dijagnostika i održavanje kvarova CNC strojeva, itd.).

Na primjer, japanska tvrtka Mazak pokrenula je novu generaciju centara za obradu opremljenog vanjskim uređajem zvanim e-Tower, uključujući računala, mobilne telefone, vanjske i unutarnje kamere, itd., sposobne za glasovnu, grafiku, video i tekst. Prikaz alarma za komunikacijsku grešku, online pomoć za rješavanje problema i druge funkcije neovisne su proizvodne jedinice kojima se samostalno upravlja.

Devet, nove funkcionalne komponente

Kako bi se poboljšale performanse različitih aspekata CNC alatnih strojeva, primjena novih funkcionalnih komponenti visoke preciznosti i visoke pouzdanosti postala je neizbježna. Reprezentativne nove funkcionalne komponente uključuju:

1. Visokofrekventno električno vreteno: Visokofrekventno električno vreteno je integracija visokofrekventnog motora i komponenti vretena. Ima niz prednosti kao što su mala veličina, velika brzina i beskonačna regulacija brzine. Široko se koristi u raznim novim CNC alatnim strojevima. ï¼›

2. Linearni motori: Posljednjih godina linearni motori se sve više koriste. Iako su njihove cijene više od tradicionalnih servo sustava, struktura mehaničkog prijenosa je pojednostavljena zbog primjene ključnih tehnologija kao što su poremećaj promjene opterećenja, kompenzacija toplinske deformacije, magnetska izolacija i zaštita, itd. , Dinamičke performanse alatnog stroja imaju poboljšan. Na primjer, 1FN1 serija trofaznih AC sinkronih linearnih motora s permanentnim magnetom koje proizvodi Siemens počela se široko koristiti u strojevima za glodanje velike brzine, obradnim centrima, brusilicama, paralelnim alatnim strojevima i alatnim strojevima s visokim dinamičkim performansama i kretanjem. zahtjevi za točnost; Njemačka EX-CELL-O Horizontalni obradni centar XHC tvrtke usvaja dva linearna motora za trosmjerni pogon;

3. Električni kuglični vijak: Električni kuglični vijak je integracija servo motora i kugličnog vijka, koji može uvelike pojednostaviti strukturu CNC alatnog stroja i ima niz prednosti kao što su manje prijenosnih veza i kompaktna struktura.

10. Visoka pouzdanost


U usporedbi s tradicionalnim alatnim strojevima, CNC alatni strojevi imaju dodane CNC sustave i pripadajuće uređaje za nadzor, te primjenjuju veliki broj električnih, hidrauličnih i elektromehaničkih uređaja, koji su skloni povećanju vjerojatnosti kvara; fluktuacije i smetnje napona industrijske električne mreže utječu na CNC alatne strojeve. Pouzdanost je izrazito nepovoljna, a površina dijelova obrađenih CNC alatnim strojevima je složenija, ciklus obrade je dug, a potrebno je srednje vrijeme između kvarova više od 20.000 sati. Kako bi se osigurala visoka pouzdanost CNC alatnih strojeva, potrebno je pažljivo projektirati sustav, striktno izraditi i razjasniti cilj pouzdanosti, te analizirati način kvara kroz održavanje i otkriti slabe karike.

Prosječno vrijeme između kvarova stranih CNC sustava je više od 70 do 100.000 sati, dok je prosječno vrijeme između kvarova domaćih CNC sustava tek oko 10.000 sati, a prosječno vrijeme neispravnosti stranih strojeva je više od 800 sati, dok domaći maksimum je samo 300 sati.

11. Zelena obrada


Uz sve strožija ograničenja okoliša i resursa, ozelenjavanje proizvodnje i prerade postaje sve važnije, a kineska pitanja resursa i okoliša posebno su istaknuta. Stoga se posljednjih godina nastavljaju pojavljivati ​​alatni strojevi koji ne koriste ili koriste manje rashladne tekućine za postizanje suhog i polusuhog rezanja energetski štedljivih i ekološki prihvatljivih alatnih strojeva koji su u stalnom razvoju. U 21. stoljeću opći trend zelene proizvodnje ubrzat će razvoj različitih energetski štedljivih i ekološki prihvatljivih alatnih strojeva i zauzeti veći dio svjetskog tržišta.

12. Primjena multimedijske tehnologije


Multimedijska tehnologija integrira računalnu, audio-vizualnu i komunikacijsku tehnologiju, tako da računalo ima mogućnost sveobuhvatne obrade zvučnih, tekstualnih, slikovnih i video informacija, pa postavlja i grafičke zahtjeve za korisnička sučelja. Razumno i humanizirano korisničko sučelje uvelike olakšava korištenje neprofesionalnim korisnicima. Ljudi mogu raditi kroz prozore i izbornike, što je prikladno za programiranje nacrta i brzo programiranje, trodimenzionalni dinamički grafički prikaz u boji, grafička simulacija, grafičko dinamičko praćenje i simulacija, različita Realizacija funkcije zumiranja pogleda smjera i djelomične prikaz.

Osim toga, primjenom multimedijske tehnologije u području tehnologije numeričkog upravljanja može se postići integrirana i inteligentna obrada informacija, koja se može primijeniti na sustave praćenja u stvarnom vremenu i dijagnostiku kvarova opreme proizvodnog mjesta, praćenje parametara proizvodnog procesa itd. ima veliku primjenu.

Domaćim CNC alatnim strojevima nedostaje osnovna tehnologija, te se u osnovi oslanjaju na uvoz od CNC sustava visokih performansi do ključnih funkcionalnih komponenti. Iako su se neki domaći proizvođači posljednjih godina trudili stvoriti vlastite robne marke, funkcionalnost i performanse njihovih proizvoda i dalje su vrlo pouzdani. Postoji određeni jaz u stranim proizvodima. Domaći proizvođači CNC alatnih strojeva posljednjih su godina uvođenjem tehnologije, domaćim i inozemnim spajanjima i akvizicijama te inozemnom nabavom stekli neke napredne CNC tehnologije. Međutim, nedostaju im istraživanja o osnovnim tehnologijama kao što su struktura i točnost alatnih strojeva, pouzdanost i humanizirani dizajn. Za kultiviranje sposobnosti samostalnog razvoja, tehnička razina, performanse i kvaliteta domaćih CNC alatnih strojeva još uvijek uvelike zaostaju za stranim zemljama, a također je teško dobiti odobrenje većine korisnika.

Neki domaći proizvođači CNC alatnih strojeva ne pridaju dovoljno pažnje poboljšanju ukupne tehnologije i razine proizvodnje. Metode obrade su u osnovi obični alatni strojevi i alati niske učinkovitosti. Montaža i otklanjanje pogrešaka su potpuno ručni. Kvaliteta obrade ne može se stabilizirati i poboljšati u skučenom rasporedu proizvodnje. Osim toga, upravljanje proizvodnjom mnogih domaćih proizvođača CNC alatnih strojeva još uvijek koristi izvornu metodu ručnog upravljanja knjigovodstvom, a niska razina tehnologije i učinkovitosti upravljanja čini poduzeće nesposobnim formirati dovoljan opseg proizvodnje. Primjerice, strani proizvođači alatnih strojeva mogu svaki tjedan ugrađivati ​​i prenositi proizvode, ali domaći proizvodni ciklus je predug i teško ga je kontrolirati. Stoga trebamo obratiti pozornost na jačanje vlastite tehnološke transformacije i poboljšanje razine upravljanja uz uvođenje tehnologije.

Zbog brzog razvoja industrije CNC alatnih strojeva, neke tvrtke, bez obzira na dugoročne interese, ne pridaju dovoljno pažnje poboljšanju vlastite sveobuhvatne razine usluga, pa čak i nedostaje pravo razumijevanje usluga, fokusirajući se samo na prodaju, a ne o predprodajnim i postprodajnim uslugama. Osoblje koje šalju neke tvrtke nemaju dovoljno znanja o proizvedenim CNC alatnim strojevima, ne koriste niti dobro koriste CNC alatne strojeve, a kamoli usmjeravaju korisnike na korištenje alatnih strojeva; nekima nedostaje osnovno razumijevanje naprednih i učinkovitih alata i ne mogu pružiti bolja procesna rješenja , korisniku naravno nedostaje povjerenje u proizvođača.

Usluga proizvođača trebala bi započeti istraživanjem korisničkih prerađenih proizvoda, tehnologije, vrste proizvodnje i zahtjeva kvalitete, pomaganjem korisnicima pri odabiru opreme, preporukom napredne tehnologije i alata te pružanjem stručnog osoblja za obuku i dobrog okruženja za obuku pomoći korisnicima da igraju alatni stroj. Maksimalna korist ovog proizvoda je proizvodnja visokokvalitetnih konačnih proizvoda. Samo na taj način ga korisnici mogu postupno prepoznati i povećati tržišni udio domaćih CNC alatnih strojeva.