CNC sistem texnologiyasının sürətli inkişafı CNC dəzgahlarının texnoloji tərəqqisinə şərait yaratdı. Bazarın tələbatını ödəmək və CNC texnologiyasına müasir istehsal texnologiyasının daha yüksək tələblərinə cavab vermək üçün dünya CNC texnologiyasının və onun avadanlıqlarının mövcud inkişafı əsasən aşağıdakı texniki xüsusiyyətlərdə əks olunur:
1. Yüksək sürət
-nin inkişafıCNC maşın alətləriyüksək sürətli istiqamətə doğru emal səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra və emal xərclərini azalda bilməz, həm də səthin emal keyfiyyətini və hissələrin dəqiqliyini yaxşılaşdıra bilər. Ultra yüksək sürətli emal texnologiyası istehsal sənayesində aşağı qiymətə istehsala nail olmaq üçün geniş tətbiq imkanlarına malikdir.
1990-cı illərdən etibarən Avropa, ABŞ və Yaponiya ölkələri dəzgahların yüksək sürətli inkişaf tempini sürətləndirərək yeni nəsil yüksək sürətli CNC dəzgahlarının hazırlanması və tətbiqi üçün rəqabət aparırlar. Yüksək sürətli mil qurğusunda (elektrik mil, sürət 15000-100000 r/dəq), yüksək sürətli və yüksək sürətlənmə/yavaşlamalı qidalanma hərəkəti komponentlərində (sürətli hərəkət sürəti 60-120 m/dəq, kəsmə sürəti 60 m/dəq-ə qədər), yeni CNC alət sistemləri və yüksək performanslı sistemlərdə yeni nailiyyətlər əldə edilmişdir. texnoloji səviyyələr. Ultra yüksək sürətli kəsmə mexanizmi, ultra sərt aşınmaya davamlı uzun ömürlü alət materialları və aşındırıcı daşlama alətləri, yüksək güclü yüksək sürətli elektrik mili, yüksək sürətləndirici/yavaşlayan xətti motorla idarə olunan qidalanma komponentləri, yüksək performanslı idarəetmə sistemləri (o cümlədən monitorinq sistemləri) kimi bir sıra texniki sahələrdə əsas texnologiyaların həlli ilə, yeni texniki inkişaf və qoruyucu vasitələrin yaradılması təmin edilmişdir. CNC dəzgahları.
Hal-hazırda, ultra yüksək sürətli emalda, tornalama və frezeləmənin kəsmə sürəti 5000-8000 m / dəq-dən çox oldu; İş mili sürəti 30000 rpm-dən yuxarıdır (bəziləri 100000 rpm-ə çata bilər); Dəzgahın hərəkət sürəti (qida sürəti): 1 mikrometrlik ayırdetmədə 100 m/dəq-dən (bəziləri 200 m/dəq-ə qədər) və 0,1 mikrometrlik qətnamədə 24 m/dəq-dən yuxarı; 1 saniyə ərzində avtomatik alət dəyişmə sürəti; Kiçik xətt interpolyasiyası üçün qidalanma sürəti 12m/dəq-ə çatır.
2. Yüksək dəqiqlik
-nin inkişafıCNC maşın alətləridəqiq emaldan ultra dəqiq emal etməyə qədər bütün dünyada sənaye güclərinin sadiq olduğu bir istiqamətdir. Onun dəqiqliyi mikrometr səviyyəsindən mikronaltı səviyyəyə və hətta nanometr səviyyəsinə (<10nm) qədər dəyişir və onun tətbiqi diapazonu getdikcə genişlənir.
Hal-hazırda, yüksək dəqiqlikli emal tələbi altında, adi CNC dəzgahlarının emal dəqiqliyi ± 10 μ Artırma m-dən ± 5 μ M-ə qədər artmışdır; Dəqiq emal mərkəzlərinin emal dəqiqliyi ± 3 ilə 5 μ m arasında dəyişir. ± 1-1,5 μ m-ə qədər artırın. Daha yüksək; Ultra dəqiq emal dəqiqliyi nanometr səviyyəsinə (0,001 mikrometr) daxil oldu və iş mili fırlanma dəqiqliyi 0,01 ~ 0,05 mikrometrə çatmaq üçün tələb olunur, emal dairəsi 0,1 mikrometr və emal səthinin pürüzlülüyü Ra = 0,003 mikrometrdir. Bu dəzgahlar ümumiyyətlə vektorla idarə olunan dəyişən tezlikli ötürücü elektrik millərindən (mühərrik və mil ilə birləşdirilmiş) istifadə edir, milin radial axını 2 µm-dən az, eksenel yerdəyişmə 1 µm-dən azdır və mil balanssızlığı G0.4 səviyyəsinə çatır.
Yüksək sürətli və yüksək dəqiqlikli emal dəzgahlarının qidalandırıcı sürücüsü əsasən iki növdən ibarətdir: "dəqiq yüksək sürətli top vintli fırlanan servo motor" və "xətti motor birbaşa ötürücü". Bundan əlavə, yeni yaranan paralel dəzgahlar da yüksək sürətli yem əldə etmək asandır.
Yetkin texnologiyası və geniş tətbiqi sayəsində top vintləri nəinki yüksək dəqiqliyə nail olur (ISO3408 səviyyə 1), həm də yüksək sürətli emal əldə etmək üçün nisbətən aşağı qiymətə malikdir. Buna görə də, bu günə qədər bir çox yüksək sürətli emal maşınları tərəfindən istifadə olunur. Top vinti ilə idarə olunan cari yüksək sürətli emal dəzgahı maksimum hərəkət sürəti 90 m/dəq və 1,5 q sürətlənməyə malikdir.
Top vinti mexaniki ötürməyə aiddir, ötürmə prosesi zamanı qaçılmaz olaraq elastik deformasiya, sürtünmə və tərs boşluq daxildir, nəticədə hərəkət histerezisi və digər qeyri-xətti səhvlər olur. Bu səhvlərin emal dəqiqliyinə təsirini aradan qaldırmaq üçün 1993-cü ildə dəzgahlara xətti motor birbaşa ötürücü tətbiq edilmişdir. Aralıq keçidləri olmayan "sıfır ötürücü" olduğundan, o, yalnız kiçik hərəkət ətalətinə, yüksək sistem sərtliyinə və sürətli reaksiyaya malik deyil, yüksək sürət və sürətlənməyə nail ola bilir və onun vuruş uzunluğu nəzəri olaraq qeyri-müəyyəndir. Yerləşdirmə dəqiqliyi yüksək dəqiqlikli mövqe rəyi sisteminin təsiri altında da yüksək səviyyəyə çata bilər ki, bu da onu yüksək sürətli və yüksək dəqiqlikli emal dəzgahları, xüsusən də orta və böyük dəzgahlar üçün ideal idarəetmə üsuluna çevirir. Hal-hazırda xətti mühərriklərdən istifadə edən yüksək sürətli və yüksək dəqiqlikli emal maşınlarının maksimal sürətli hərəkət sürəti 2 g sürətlənmə ilə 208 m / dəq-ə çatmışdır və inkişaf üçün hələ də yer var.
3. Yüksək etibarlılıq
Şəbəkə proqramlarının inkişafı iləCNC maşın alətləri, CNC dəzgahlarının yüksək etibarlılığı CNC sistemi istehsalçıları və CNC dəzgah istehsalçıları tərəfindən izlənilən məqsədə çevrilmişdir. Gündə iki növbə işləyən pilotsuz zavod üçün, P (t)=99% və ya daha çox nasazlıq dərəcəsi ilə 16 saat ərzində fasiləsiz və normal işləmək tələb olunarsa, CNC dəzgahının nasazlıqları arasındakı orta vaxt (MTBF) 3000 saatdan çox olmalıdır. Yalnız bir CNC dəzgahı üçün ev sahibi və CNC sistemi arasında uğursuzluq nisbəti 10: 1-dir (CNC-nin etibarlılığı ev sahibininkindən bir dərəcə yüksəkdir). Bu nöqtədə CNC sisteminin MTBF-si 33333,3 saatdan çox, CNC cihazının, mili və sürücüsünün MTBF-si isə 100000 saatdan çox olmalıdır.
Mövcud xarici CNC cihazlarının MTBF dəyəri 6000 saatdan çox, sürücülük cihazı isə 30000 saatdan çox oldu. Bununla belə, ideal hədəfdən hələ də bir boşluq olduğunu görmək olar.
4. Komponentləşdirmə
Hissələrin emalı prosesində iş parçasının işlənməsi, yüklənməsi və boşaldılması, quraşdırma və tənzimləmə, alətin dəyişdirilməsi, iş mili sürətinin yüksəldilməsi və aşağı salınmasında böyük miqdarda faydasız vaxt sərf olunur. Bu faydasız vaxtları mümkün qədər minimuma endirmək üçün insanlar eyni dəzgahda müxtəlif emal funksiyalarını birləşdirməyə ümid edirlər. Buna görə də, mürəkkəb funksiyalı dəzgahlar son illərdə sürətlə inkişaf edən bir model halına gəldi.
Çevik istehsal sahəsində dəzgahın kompozit emal konsepsiyası bir dəzgahın müxtəlif emal proseslərini başa çatdırmaq üçün iş parçasını bir gedişdə sıxdıqdan sonra CNC emal proqramına uyğun olaraq eyni və ya müxtəlif növ proses üsullarının çox prosesli emalını avtomatik yerinə yetirmək qabiliyyətinə aiddir. Prizmatik hissələrə gəldikdə, emal mərkəzləri eyni proses metodundan istifadə edərək çox prosesli kompozit emal həyata keçirən ən tipik dəzgahlardır. Sübut edilmişdir ki, dəzgahın kompozit emal edilməsi emal dəqiqliyini və səmərəliliyini artıra, yerə qənaət edə və xüsusilə hissələrin emal dövrünü qısalda bilər.
5. Poliaksiyallaşma
5 oxlu əlaqə CNC sistemlərinin və proqramlaşdırma proqramının populyarlaşması ilə 5 oxlu əlaqə ilə idarə olunan emal mərkəzləri və CNC freze maşınları (şaquli emal mərkəzləri) cari inkişaf nöqtəsinə çevrildi. Sərbəst səthləri emal edərkən bilyalı freze kəsiciləri üçün CNC proqramlaşdırmasında 5 oxlu əlaqə nəzarətinin sadəliyi və 3D səthlərin frezeleme prosesi zamanı bilyalı uc freze kəsiciləri üçün ağlabatan kəsmə sürətini saxlamaq imkanı sayəsində, emal səthinin pürüzlülüyü əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırılır və emal səmərəliliyi əhəmiyyətli dərəcədə artır. Bununla belə, 3 oxlu əlaqə ilə idarə olunan dəzgahlarda, sıfıra yaxın kəsmə sürəti ilə top uçlu frezenin ucunun kəsmədə iştirak etməsindən qaçınmaq mümkün deyil. Buna görə də, 5 oxlu birləşmə dəzgahları əvəzolunmaz performans üstünlüklərinə görə əsas dəzgah istehsalçıları arasında aktiv inkişafın və rəqabətin mərkəzinə çevrildi.
Bu yaxınlarda xarici ölkələr hələ də emal mərkəzlərində fırlanmayan kəsici alətlərdən istifadə edərək 6 oxlu keçid idarəetməsini tədqiq edirlər. Onların emal forması məhdud olmasa da və kəsmə dərinliyi çox nazik ola bilsə də, emal səmərəliliyi çox aşağıdır və praktik olması çətindir.
6. Kəşfiyyat
Kəşfiyyat 21-ci əsrdə istehsal texnologiyasının inkişafı üçün əsas istiqamətdir. Ağıllı emal neyron şəbəkəyə nəzarət, qeyri-səlis idarəetmə, rəqəmsal şəbəkə texnologiyası və nəzəriyyəyə əsaslanan emal növüdür. Əl müdaxiləsi tələb edən bir çox qeyri-müəyyən problemləri həll etmək üçün emal prosesi zamanı insan mütəxəssislərinin ağıllı fəaliyyətlərini simulyasiya etmək məqsədi daşıyır. Kəşfiyyatın məzmununa CNC sistemlərində müxtəlif aspektlər daxildir:
Adaptiv idarəetmə və proses parametrlərinin avtomatik yaradılması kimi intellektual emal səmərəliliyi və keyfiyyətinə nail olmaq;
Sürmə performansını yaxşılaşdırmaq və ağıllı əlaqəni asanlaşdırmaq, məsələn, irəli ötürülmə idarəetməsi, motor parametrlərinin adaptiv hesablanması, yüklərin avtomatik müəyyən edilməsi, modellərin avtomatik seçimi, özünü tənzimləmə və s.;
Sadələşdirilmiş proqramlaşdırma və ağıllı əməliyyat, məsələn, ağıllı avtomatik proqramlaşdırma, ağıllı insan-maşın interfeysi və s.;
Ağıllı diaqnostika və monitorinq sistemin diaqnostikasını və texniki xidmətini asanlaşdırır.
Dünyada tədqiq olunan bir çox ağıllı kəsmə və emal sistemləri var ki, bunlar arasında Yaponiya Ağıllı CNC Cihaz Tədqiqat Assosiasiyasının qazma üçün ağıllı emal həlləri təmsil olunur.
7. Şəbəkə
Dəzgahların şəbəkə nəzarəti əsasən təchiz olunmuş CNC sistemi vasitəsilə dəzgah və digər xarici idarəetmə sistemləri və ya yuxarı kompüterlər arasında şəbəkə bağlantısı və şəbəkə nəzarətinə aiddir. CNC dəzgahları ümumiyyətlə ilk növbədə müəssisənin istehsal sahəsi və daxili LAN ilə üzləşir, sonra isə İnternet/Intranet texnologiyası adlanan İnternet vasitəsilə müəssisənin xaricinə qoşulur.
Şəbəkə texnologiyasının yetkinliyi və inkişafı ilə sənaye bu yaxınlarda rəqəmsal istehsal konsepsiyasını təklif etdi. “Elektron istehsal” kimi də tanınan rəqəmsal istehsal, bu gün mexaniki istehsal müəssisələrində modernləşmənin simvollarından biridir və bu gün beynəlxalq qabaqcıl dəzgah istehsalçıları üçün standart təchizat üsuludur. İnformasiya texnologiyalarının geniş tətbiqi ilə daha çox yerli istifadəçi CNC dəzgahlarını idxal edərkən uzaqdan rabitə xidmətlərinə və digər funksiyalara ehtiyac duyur. CAD/CAM-ın geniş tətbiqi əsasında mexaniki istehsal müəssisələri CNC emal avadanlıqlarından getdikcə daha çox istifadə edirlər. CNC tətbiqi proqramı getdikcə zənginləşir və istifadəçi dostu olur. Virtual dizayn, virtual istehsal və digər texnologiyalar mühəndis və texniki personal tərəfindən getdikcə daha çox təqib edilir. Mürəkkəb avadanlıqların proqram təminatı ilə əvəz edilməsi müasir dəzgahların inkişafında mühüm tendensiyaya çevrilir. Rəqəmsal istehsalın məqsədi altında, ERP kimi bir sıra qabaqcıl müəssisə idarəetmə proqramları, proseslərin yenidən qurulması və informasiya texnologiyalarının transformasiyası yolu ilə ortaya çıxdı və müəssisələr üçün daha yüksək iqtisadi faydalar yaratdı.
8. Çeviklik
CNC dəzgahlarının çevik avtomatlaşdırma sistemlərinə doğru meyli nöqtədən (CNC tək dəzgahı, emal mərkəzi və CNC kompozit emal maşını), xəttdən (FMC, FMS, FTL, FML) səthə (müstəqil istehsal adası, FA) və gövdəyə (CIMS, paylanmış şəbəkə inteqrasiya edilmiş istehsal sistemi) və digər tətbiq iqtisadiyyatına diqqət yetirməkdir. Çevik avtomatlaşdırma texnologiyası istehsal sənayesi üçün dinamik bazar tələblərinə uyğunlaşmaq və məhsulları sürətlə yeniləmək üçün əsas vasitədir. Bu, müxtəlif ölkələrdə istehsalın inkişafının əsas tendensiyası və qabaqcıl istehsal sahəsində əsas texnologiyadır. Onun diqqəti asan şəbəkə və inteqrasiya məqsədi ilə sistemin etibarlılığını və praktikliyini təkmilləşdirməkdir; Vahid texnologiyasının inkişafı və təkmilləşdirilməsini vurğulamaq; CNC tək maşın yüksək dəqiqliyə, yüksək sürətə və yüksək elastikliyə doğru inkişaf edir; CNC dəzgahları və onların çevik istehsal sistemləri CAD, CAM, CAPP, MTS ilə asanlıqla birləşdirilə və informasiya inteqrasiyası istiqamətində inkişaf edə bilər; Şəbəkə sistemlərinin açıqlığa, inteqrasiyaya və zəkaya doğru inkişafı.
9. Yaşıllaşdırma
21-ci əsrin metal kəsmə dəzgahları ətraf mühitin qorunmasına və enerjiyə qənaətə üstünlük verməlidir, yəni kəsmə proseslərinin yaşıllaşdırılmasına nail olmaq üçün. Hazırda bu yaşıl emal texnologiyası əsasən kəsici mayenin istifadə edilməməsinə diqqət yetirir, çünki kəsici maye yalnız ətraf mühiti çirkləndirir və işçi sağlamlığına təhlükə yaratmır, həm də resurs və enerji istehlakını artırır. Quru kəsmə ümumiyyətlə atmosfer atmosferində aparılır, lakin bu, kəsici mayedən istifadə etmədən xüsusi qaz atmosferlərində (azot, soyuq hava və ya quru elektrostatik soyutma texnologiyasından istifadə etməklə) kəsməni də əhatə edir. Bununla belə, müəyyən emal üsulları və iş parçası birləşmələri üçün kəsici mayenin istifadəsi olmadan quru kəsmə hal-hazırda praktikada tətbiq etmək çətindir, buna görə də minimal yağlama ilə kvazi quru kəsmə (MQL) ortaya çıxdı. Hazırda Avropada iri miqyaslı mexaniki emalın 10-15%-i quru və kvazi quru kəsmə üsulundan istifadə edir. Çoxsaylı emal üsulları/iş parçası kombinasiyası üçün nəzərdə tutulmuş emal mərkəzləri kimi dəzgahlar üçün, adətən, çox az miqdarda kəsici yağ və sıxılmış hava qarışığının maşın mili və alətinin içərisindəki boş kanal vasitəsilə kəsici sahəyə çiləyərək, əsasən quru kəsmə üsulundan istifadə edilir. Müxtəlif növ metal kəsmə dəzgahları arasında quru kəsmə üçün ən çox istifadə edilən dişli qayçı maşındır.
Bir sözlə, CNC dəzgahı texnologiyasının tərəqqisi və inkişafı müasir istehsal sənayesinin inkişafı üçün əlverişli şərait yaratmış, istehsalın daha humanistləşmiş istiqamətə doğru inkişafına təkan vermişdir. CNC dəzgahları texnologiyasının inkişafı və CNC dəzgahlarının geniş tətbiqi ilə istehsal sənayesinin ənənəvi istehsal modelini sarsıda biləcək dərin bir inqilaba səbəb olacağını proqnozlaşdırmaq olar.