Технология ЧПУ не только вносит революционные изменения в традиционное производство и делает производство символом индустриализации, но и играет важную роль в развитии некоторых важных отраслей национальной экономики с непрерывным развитием технологии обработки ЧПУ и расширением областей применения. средств к существованию людей. Более важную роль. Хотя тенденция высокой точности и высокой скорости возникла более десяти лет назад, развитие науки и техники не имеет конца. Значение высокой точности и высокой скорости постоянно меняется и развивается в направлении пределов точности и скорости.
Давайте рассмотрим мировые тенденции развития технологий обработки на станках с ЧПУ в 2024 году в следующих аспектах:
1. Разработка высокоскоростных, точных, интеллектуальных и миниатюрных станков.
С широким применением легких сплавов в таких отраслях, как автомобилестроение и аэрокосмическая промышленность, высокоскоростная обработка стала важной тенденцией развития в производственных технологиях. Высокоскоростная обработка имеет преимущества сокращения времени обработки, повышения точности обработки и качества поверхности и все чаще используется в таких областях, как изготовление пресс-форм. Высокая скорость станков требует новых систем ЧПУ, высокоскоростных электрошпинделей и высокоскоростных сервоприводов подачи, а также оптимизации и облегчения конструкций станков. Высокоскоростная обработка — это не только само оборудование, но и сочетание станков, режущих инструментов, держателей инструментов, приспособлений, технологии программирования ЧПУ и качества персонала. Конечной целью высокой скорости является повышение эффективности. Станки — это лишь один из ключей к достижению высокой эффективности. Это далеко не все. Эффективность и результативность производства находятся на «конце ножа».
2. Быстро развиваются пятиосевые обрабатывающие и комбинационные станки.
Используя пятиосевую связь для обработки 3-мерных деталей с криволинейной поверхностью, можно использовать оптимальную геометрию инструмента для резки, что обеспечивает не только высокую чистоту, но и значительно повышает эффективность. Обычно считается, что эффективность пятиосевого рычажного станка может быть эквивалентна эффективности двух трехосных рычажных станков. Особенно при использовании сверхтвердых материалов, таких как кубический нитрид бора, для фрезерования закаленных стальных деталей на высокой скорости, эффективность пятиосевого рычажного станка может быть равна эффективности двух трехосных рычажных станков. Тайваньский трехосный рычажный станок эквивалентен. трехосная одновременная обработка более эффективна, чем трехосная одновременная обработка. Однако в прошлом из-за сложной структуры узла пятиосевой рычажной системы ЧПУ ее цена была в несколько раз выше, чем у трехосных рычажных станков с ЧПУ, а технология программирования была сложнее, что ограничивало разработку пятиосевых рычажных станков. Текущее развитие технологии обработки с ЧПУ значительно упростило структуру пятиосевой рычажной обработки составной шпиндельной головки, значительно снизило сложность и стоимость производства, и сократило ценовой разрыв систем ЧПУ. Таким образом, пятиосевая рычажная технология способствует развитию составных шпиндельных головок типа пятиосевой рычажной обработки станков и станков составной обработки.
3. Разработка новых конструкций, новых материалов и новых методов проектирования.
Высокая скорость и высокая точность станков требуют упрощения и облегчения конструкций станков для снижения негативного влияния инерции деталей станков на точность обработки и значительного улучшения динамических характеристик станков. Например, оптимизация топологии деталей станков с помощью конечно-элементного анализа, проектирование конструкций типа «коробка в коробке», использование полых сварных конструкций, использование материалов из свинцовых сплавов и т. д. начали переходить из лабораторных исследований в индустриализацию. фактическое использование.
Станок с ЧПУ проектирование и разработка должны перейти от 2D CAD к 3D CAD как можно скорее. 3-мерное моделирование и имитация являются основой современного дизайна и источником корпоративных технологических преимуществ. На основе этого 3-мерного дизайна осуществляется интеграция CAD/CAM/CAE/PDM для ускорения разработки новых продуктов, обеспечения плавного запуска новых продуктов и постепенной реализации управления жизненным циклом продукта.
4. Разработка открытых систем ЧПУ.
Многие страны проводили исследования открытых систем ЧПУ, и открытие систем ЧПУ стало будущим. Так называемая открытая система ЧПУ заключается в том, что разработка системы ЧПУ может быть ориентирована на производителей станков и конечных пользователей на единой операционной платформе путем изменения, добавления или резки структурных объектов (функция ЧПУ), для формирования серии, и может легко Специальные приложения и технические ноу-хау интегрируются в систему управления для быстрой реализации открытых систем ЧПУ различных разновидностей и классов, формируя известные брендовые продукты с отличительными личностями. Существует 3 формы открытых систем ЧПУ:
A. Полностью открытая система, то есть система числового программного управления на базе микрокомпьютера, использующая микрокомпьютер в качестве платформы, использующая операционную систему реального времени, разрабатывающая различные функции системы числового программного управления, передающая данные через сервокарту и управляющая движением двигателя координатной оси.
B. Встроенная система, а именно ЧПУ + ПК, ЧПУ управляет движением двигателя координатной оси, ПК как интерфейс человек-машина и сетевая связь.
C. Система Fusion, добавление материнской платы ПК на основе ЧПУ, обеспечение работы клавиатуры, улучшение функции человеко-машинного интерфейса.
Спецификация архитектуры, спецификация связи, спецификация конфигурации, операционная платформа, библиотека функций системы ЧПУ и инструменты разработки программного обеспечения открытой системы ЧПУ являются ядром текущего исследования.
5. Разработка реконфигурируемых производственных систем.
По мере ускорения темпов обновления продукции все более важным становится реконфигурируемость специальных станков и реорганизуемость производственных систем. Благодаря модуляризации обрабатывающих узлов с ЧПУ и функциональных компонентов производственная система может быть быстро реорганизована и сконфигурирована для удовлетворения производственных потребностей модифицированных продуктов. Стандартизация интерфейсов и стандартизация механического, электрического и электронного, жидкостного и газового и управляющего программного обеспечения является ключом к достижению реорганизации.
6. Разработка виртуальных станков и виртуального производства.
Для ускорения темпов разработки и повышения качества новых станков с помощью технологии виртуальной реальности на этапе проектирования можно оценить правильность и производительность конструкции станка до его изготовления, а также обнаружить различные ошибки в процессе проектирования на ранней стадии, чтобы сократить потери, повысить качество разработки новых станков.
