Технологія ЧПК не тільки вносить революційні зміни в традиційне виробництво та робить виробництво символом індустріалізації, але також відіграє важливу роль у розвитку деяких важливих галузей національної економіки з постійним розвитком технології обробки ЧПК та розширенням сфер застосування. засобів існування людей. Більш важлива роль. Незважаючи на те, що тенденція до високої точності та високої швидкості виникла більше десяти років тому, розвиток науки та технологій не закінчується. Значення високої точності та високої швидкості постійно змінюється та розвивається до межі точності та швидкості.
Давайте подивимося на світові тенденції технології обробки з ЧПУ в 2024 з таких аспектів:
1. Розробка високошвидкісних, точних, інтелектуальних і мініатюрних верстатів.
З широким застосуванням матеріалів з легких сплавів у таких галузях, як автомобільна та аерокосмічна промисловість, високошвидкісна обробка стала важливою тенденцією розвитку виробничих технологій. Високошвидкісна обробка має такі переваги, як скорочення часу обробки, підвищення точності обробки та якості поверхні, і все частіше використовується в таких сферах, як виготовлення форм. Висока швидкість верстатів вимагає нових систем ЧПК, високошвидкісних електричних шпинделів і високошвидкісних сервоприводів подачі, а також оптимізації та полегшення конструкцій верстатів. Високошвидкісна обробка — це не тільки саме обладнання, а й поєднання верстатів, ріжучих інструментів, кріплень, технологій програмування з ЧПУ та якості персоналу. Кінцевою метою високої швидкості є підвищення ефективності. Верстати є лише одним із ключів до досягнення високої ефективності. Це далеко не все. Ефективність і ефективність виробництва – на «кінчику ножа».
2. Швидко розвиваються верстати з 5-осьовим з’єднанням і складовими обробними верстатами.
Використовуючи 5-осьове з’єднання для обробки тривимірних деталей із вигнутою поверхнею, можна використовувати оптимальну геометрію інструменту для різання, що не тільки забезпечує високу якість обробки, але й значно підвищує ефективність. Загальноприйнято вважати, що ефективність верстата з 3-осьовою навішкою може бути еквівалентною ефективності 5 верстатів з 2-осьовою навішкою. Особливо при використанні інструментів із надтвердих матеріалів, таких як кубічний нітрид бору, для фрезерування загартованих сталевих деталей на високій швидкості ефективність 3-осьового з’єднувального верстата може бути рівною ефективності 5 2-осьових з’єднувальних верстатів. Тайванський 3-осьовий навісний верстат еквівалентний. 3-осьова одночасна обробка більш ефективна, ніж 3-осьова одночасна обробка. Однак у минулому через складну структуру хоста 3-осьової зв’язної системи ЧПК її ціна була в кілька разів вищою, ніж у 5-осьових зв’язних верстатів з ЧПК, а технологія програмування була складнішою, що обмежувало розробку 3-осьових зв’язних верстатів. Сучасний розвиток технології обробки з ЧПК значно спростив структуру 5-осьової шпиндельної головки з композитним механізмом обробки, значно зменшив складність виробництва та вартість, а також зменшив розрив у ціні систем з ЧПК. Таким чином, технологія 5-осьового зв’язування сприяє розробці верстатів із 5-осьовим зв’язуванням із композитними шпиндельними головками та верстатів для складної обробки.
3. Розробка нових структур, нових матеріалів і нових методів проектування.
Висока швидкість і висока точність верстатів вимагають спрощення та полегшення конструкції верстатів, щоб зменшити негативний вплив інерції компонентів верстатів на точність обробки та значно покращити динамічні характеристики верстатів. Наприклад, оптимізація топології компонентів верстатів за допомогою кінцево-елементного аналізу, проектування конструкцій коробка-в-коробці, використання порожнистих зварювальних конструкцій, використання матеріалів із свинцевих сплавів тощо почали переходити від лабораторії до індустріалізації. фактичне використання.
Верстат з ЧПУ проектування та розробка мають перейти від 2D CAD до 3D CAD якомога швидше. Тривимірне моделювання та імітація є основою сучасного дизайну та джерелом корпоративних технологічних переваг. На основі цього тривимірного дизайну виконується інтеграція CAD/CAM/CAE/PDM, щоб прискорити розробку нових продуктів, забезпечити плавний запуск нових продуктів і поступово реалізувати управління життєвим циклом продукту.
4. Розробка відкритих систем ЧПК.
Багато країн проводили дослідження відкритих систем ЧПК, і відкриття систем ЧПК стало майбутнім. Так звана відкрита система ЧПК полягає в тому, що розробка системи ЧПК може бути орієнтована на виробників верстатів і кінцевих користувачів на єдиній операційній платформі, змінюючи, додаючи або вирізаючи структурні об’єкти (функція ЧПК), щоб сформувати серію, і може легко інтегрувати спеціальні програми та технічні ноу-хау в систему керування для швидкої реалізації відкритих систем ЧПК різних різновидів і класів, утворюючи продукти відомого бренду з характерними особливостями. Існує 3 форми відкритих систем ЧПУ:
A. Повністю відкрита система, тобто система числового керування на основі мікрокомп’ютера, яка використовує мікрокомп’ютер як платформу, використовує операційну систему реального часу, розробляє різні функції системи числового керування, передає дані через сервокарту та контролює рух координатної осі двигуна.
B. Вбудована система, а саме ЧПК + ПК, ЧПК керує рухом двигуна координатної осі, ПК як інтерфейс людина-машина та мережевий зв’язок.
C. Система Fusion, додайте материнську плату ПК на основі ЧПК, забезпечте роботу з клавіатури, покращіть функцію інтерфейсу людина-машина.
Специфікація архітектури, специфікація зв’язку, специфікація конфігурації, операційна платформа, бібліотека функцій системи ЧПК та засоби розробки програмного забезпечення відкритої системи ЧПК є ядром поточного дослідження.
5. Розробка реконфігурованих виробничих систем.
У міру того, як швидкість оновлення продуктів прискорюється, можливість реконфігурації спеціальних верстатів і реорганізації виробничих систем стають все більш важливими. Завдяки модульній структурі обробних блоків з ЧПК і функціональних компонентів виробничу систему можна швидко реорганізувати та налаштувати відповідно до потреб виробництва модифікованих продуктів. Стандартизація інтерфейсу та стандартизація механічного, електричного та електронного, рідинного та газового програмного забезпечення та програмного забезпечення для керування є ключем до досягнення реорганізації.
6. Розробка віртуальних верстатів і віртуального виробництва.
Щоб пришвидшити швидкість розробки та якість нових верстатів, за допомогою технології віртуальної реальності на етапі проектування можна оцінити правильність та продуктивність конструкції верстата до виготовлення верстата, а також знайти різні помилки в процес проектування на ранній стадії для зменшення втрат, підвищення якості розробки нових верстатів.
