L-avvanz mgħaġġel tat-teknoloġija tas-sistema CNC ipprovda l-kundizzjonijiet għall-progress teknoloġiku tal-għodod tal-magni CNC. Sabiex jintlaħqu l-ħtiġijiet tas-suq u jintlaħqu r-rekwiżiti ogħla tat-teknoloġija tal-manifattura moderna għat-teknoloġija CNC, l-iżvilupp attwali tat-teknoloġija CNC dinjija u t-tagħmir tagħha huwa rifless prinċipalment fil-karatteristiċi tekniċi li ġejjin:
1. Veloċità għolja
L-iżvilupp ta'Għodod tal-magni CNCId-direzzjoni lejn veloċità għolja mhux biss tista' ttejjeb b'mod sinifikanti l-effiċjenza tal-magni u tnaqqas l-ispejjeż tal-magni, iżda wkoll ittejjeb il-kwalità tal-magni tal-wiċċ u l-preċiżjoni tal-partijiet. It-teknoloġija tal-magni b'veloċità ultra għolja għandha applikazzjoni wiesgħa biex tinkiseb produzzjoni bi prezz baxx fl-industrija tal-manifattura.
Mill-1990 'l hawn, pajjiżi fl-Ewropa, l-Istati Uniti, u l-Ġappun ilhom jikkompetu biex jiżviluppaw u japplikaw ġenerazzjoni ġdida ta' għodod tal-magni CNC b'veloċità għolja, u b'hekk aċċelleraw il-pass tal-iżvilupp b'veloċità għolja tal-għodod tal-magni. Saru avvanzi ġodda fl-unità tal-magħżel b'veloċità għolja (magħżel elettriku, veloċità 15000-100000 r/min), komponenti tal-moviment tal-għalf b'veloċità għolja u aċċelerazzjoni/deċelerazzjoni għolja (veloċità ta' moviment mgħaġġel 60-120m/min, veloċità tal-għalf tat-tqattigħ sa 60m/min), sistemi CNC u servo ta' prestazzjoni għolja, u sistemi tal-għodda CNC, u b'hekk laħqu livelli teknoloġiċi ġodda. Bir-riżoluzzjoni ta' teknoloġiji ewlenin f'serje ta' oqsma tekniċi bħal mekkaniżmu tat-tqattigħ b'veloċità ultra għolja, materjali tal-għodda ultra reżistenti għall-użu u ħajja twila u għodod tat-tħin li joborxu, magħżel elettriku b'qawwa għolja b'veloċità għolja, komponenti tal-għalf immexxija minn mutur lineari b'aċċelerazzjoni/deċelerazzjoni għolja, sistemi ta' kontroll ta' prestazzjoni għolja (inklużi sistemi ta' monitoraġġ) u apparati protettivi, ġiet ipprovduta bażi teknika għall-iżvilupp u l-applikazzjoni tal-ġenerazzjoni l-ġdida ta' għodod tal-magni CNC b'veloċità għolja.
Fil-preżent, fil-magni b'veloċità ultra għolja, il-veloċità tat-tqattigħ tat-tornitura u t-tħin laħqet aktar minn 5000-8000m/min; Il-veloċità tal-magħżel hija 'l fuq minn 30000 rpm (xi wħud jistgħu jilħqu sa 100000 r/min); Il-veloċità tal-moviment (rata tal-għalf) tal-bank tax-xogħol: 'il fuq minn 100m/min (xi wħud sa 200m/min) b'riżoluzzjoni ta' 1 mikrometru, u 'l fuq minn 24m/min b'riżoluzzjoni ta' 0.1 mikrometru; Veloċità tal-bdil awtomatiku tal-għodda fi żmien sekonda; Ir-rata tal-għalf għal interpolazzjoni ta' linji żgħar tilħaq 12m/min.
2. Preċiżjoni għolja
L-iżvilupp ta'Għodod tal-magni CNCMill-magni ta' preċiżjoni għall-magni ta' ultra-preċiżjoni hija direzzjoni li l-qawwiet industrijali madwar id-dinja huma impenjati għaliha. L-eżattezza tagħha tvarja minn livell ta' mikrometru għal livell ta' submikron, u anke għal livell ta' nanometru (<10nm), u l-firxa ta' applikazzjoni tagħha qed issir dejjem aktar mifruxa.
Bħalissa, taħt ir-rekwiżit ta' makkinar ta' preċiżjoni għolja, il-preċiżjoni tal-makinar tal-għodod tal-magni CNC ordinarji żdiedet minn ± 10 μm għal ± 5 μM; Il-preċiżjoni tal-makinar taċ-ċentri tal-makinar ta' preċiżjoni tvarja minn ± 3 sa 5 μm. Żieda għal ± 1-1.5 μm. Saħansitra ogħla; Il-preċiżjoni tal-makinar ta' preċiżjoni ultra laħqet il-livell nanometriku (0.001 mikrometru), u l-preċiżjoni tar-rotazzjoni tal-magħżel hija meħtieġa biex tilħaq 0.01~0.05 mikrometru, b'tond tal-makinar ta' 0.1 mikrometru u ħruxija tal-wiċċ tal-makinar ta' Ra=0.003 mikrometru. Dawn l-għodod tal-magni ġeneralment jużaw magħżel elettriċi b'sewqan ta' frekwenza varjabbli kkontrollati bil-vettur (integrati mal-mutur u l-magħżel), b'runout radjali tal-magħżel inqas minn 2 µm, spostament assjali inqas minn 1 µm, u żbilanċ tax-xaft li jilħaq il-livell G0.4.
Is-sewqan tal-għalf tal-għodod tal-magni tal-magni b'veloċità għolja u preċiżjoni għolja jinkludi prinċipalment żewġ tipi: "mutur servo rotatorju b'kamin tal-ballun ta' preċiżjoni b'veloċità għolja" u "sewqan dirett b'mutur lineari". Barra minn hekk, l-għodod tal-magni paralleli emerġenti huma wkoll faċli biex jinkiseb għalf b'veloċità għolja.
Minħabba t-teknoloġija matura u l-applikazzjoni wiesgħa tagħhom, il-viti tal-ballun mhux biss jiksbu preċiżjoni għolja (ISO3408 livell 1), iżda għandhom ukoll spiża relattivament baxxa biex jiksbu makkinar b'veloċità għolja. Għalhekk, għadhom jintużaw minn ħafna magni tal-maċinazzjoni b'veloċità għolja sal-lum. L-għodda tal-magna tal-maċinazzjoni b'veloċità għolja attwali mmexxija minn viti tal-ballun għandha veloċità massima ta' moviment ta' 90m/min u aċċelerazzjoni ta' 1.5g.
Il-viti tal-ballun jappartjenu għat-trażmissjoni mekkanika, li inevitabbilment tinvolvi deformazzjoni elastika, frizzjoni, u spazju invers matul il-proċess tat-trażmissjoni, li jirriżulta f'isteresi tal-moviment u żbalji oħra mhux lineari. Sabiex jiġi eliminat l-impatt ta' dawn l-iżbalji fuq il-preċiżjoni tal-magni, is-sewqan dirett bil-mutur lineari ġie applikat għall-għodod tal-magni fl-1993. Peress li huwa "trażmissjoni żero" mingħajr konnessjonijiet intermedji, mhux biss għandu inerzja żgħira tal-moviment, ebusija għolja tas-sistema, u rispons veloċi, iżda jista' jikseb veloċità għolja u aċċelerazzjoni, u t-tul tal-puplesija tiegħu teoretikament mhuwiex ristrett. Il-preċiżjoni tal-pożizzjonament tista' wkoll tilħaq livell għoli taħt l-azzjoni ta' sistema ta' feedback tal-pożizzjoni ta' preċiżjoni għolja, li tagħmilha metodu ta' sewqan ideali għal għodod tal-magni tal-magni b'veloċità għolja u preċiżjoni għolja, speċjalment għodod tal-magni medji u kbar. Fil-preżent, il-veloċità massima mgħaġġla tal-magni tal-magni b'veloċità għolja u preċiżjoni għolja li jużaw muturi lineari laħqet 208 m/min, b'aċċelerazzjoni ta' 2g, u għad hemm lok għall-iżvilupp.
3. Affidabbiltà għolja
Bl-iżvilupp ta' applikazzjonijiet fin-netwerk ta'Għodod tal-magni CNC, l-affidabbiltà għolja tal-għodod tal-magni CNC saret mira segwita mill-manifatturi tas-sistemi CNC u l-manifatturi tal-għodod tal-magni CNC. Għal fabbrika mingħajr ekwipaġġ li taħdem żewġ xiftijiet kuljum, jekk ikun meħtieġ li taħdem kontinwament u normalment fi żmien 16-il siegħa b'rata mingħajr ħsara ta' P (t) = 99% jew aktar, il-ħin medju bejn il-ħsarat (MTBF) tal-għodod tal-magni CNC għandu jkun akbar minn 3000 siegħa. Għal għodod tal-magni CNC wieħed biss, il-proporzjon tar-rata ta' ħsara bejn il-host u s-sistema CNC huwa 10:1 (l-affidabbiltà tas-CNC hija ordni ta' kobor ogħla minn dik tal-host). F'dan il-punt, l-MTBF tas-sistema CNC għandu jkun akbar minn 33333.3 siegħa, u l-MTBF tal-apparat CNC, iż-żarżur, u d-drajv għandu jkun akbar minn 100000 siegħa.
Il-valur MTBF tal-apparati CNC barranin attwali laħaq aktar minn 6000 siegħa, u l-apparat tas-sewqan laħaq aktar minn 30000 siegħa. Madankollu, jidher li għad hemm distakk mill-mira ideali.
4. Taħlit
Fil-proċess tal-ipproċessar tal-partijiet, ammont kbir ta’ ħin bla bżonn jiġi kkunsmat fl-immaniġġjar tal-biċċiet tax-xogħol, it-tagħbija u l-ħatt, l-installazzjoni u l-aġġustament, il-bdil tal-għodda, u ż-żieda u t-tnaqqis tal-veloċità tal-magħżel. Sabiex dawn il-ħinijiet bla bżonn jiġu minimizzati kemm jista’ jkun, in-nies jittamaw li jintegraw funzjonijiet ta’ pproċessar differenti fuq l-istess magna tal-għodda. Għalhekk, l-għodod tal-magni b’funzjoni komposta saru mudell li qed jiżviluppa b’rata mgħaġġla f’dawn l-aħħar snin.
Il-kunċett tal-magni tal-għodda komposti fil-qasam tal-manifattura flessibbli jirreferi għall-abbiltà ta' magna tal-għodda li twettaq awtomatikament magni b'ħafna proċessi tal-istess metodi ta' proċess jew tipi differenti skont programm ta' magni CNC wara li tissakkar il-biċċa tax-xogħol f'daqqa, sabiex tlesti diversi proċessi ta' magni bħal tornitura, tħin, tħaffir, boring, tħin, tapping, reaming, u espansjoni ta' parti b'forma kumplessa. Fir-rigward tal-partijiet prismatiċi, iċ-ċentri tal-magni huma l-aktar għodod tal-magni tipiċi li jwettqu pproċessar kompost b'ħafna proċessi bl-użu tal-istess metodu ta' proċess. Ġie ppruvat li l-magni tal-għodda komposti jistgħu jtejbu l-preċiżjoni u l-effiċjenza tal-magni, jiffrankaw l-ispazju, u speċjalment iqassru ċ-ċiklu tal-magni tal-partijiet.
5. Poliassjalizzazzjoni
Bil-popolarizzazzjoni tas-sistemi CNC b'konnessjoni ta' 5 assi u s-softwer tal-ipprogrammar, iċ-ċentri tal-magni kkontrollati b'konnessjoni ta' 5 assi u l-magni tat-tħin CNC (ċentri tal-magni vertikali) saru punt fokali tal-iżvilupp attwali. Minħabba s-sempliċità tal-kontroll tal-konnessjoni ta' 5 assi fl-ipprogrammar CNC għal cutters tat-tħin b'tarf ballun meta jiġu mmaxinjati uċuħ ħielsa, u l-abbiltà li tinżamm veloċità raġonevoli tat-tqattigħ għal cutters tat-tħin b'tarf ballun matul il-proċess tat-tħin ta' uċuħ 3D, Bħala riżultat, il-ħruxija tal-wiċċ tal-magni titjieb b'mod sinifikanti u l-effiċjenza tal-magni titjieb ħafna. Madankollu, fl-għodod tal-magni kkontrollati b'konnessjoni ta' 3 assi, huwa impossibbli li jiġi evitat li t-tarf tal-cutter tat-tħin b'tarf ballun b'veloċità tat-tqattigħ qrib iż-żero jipparteċipa fit-tqattigħ. Għalhekk, l-għodod tal-magni b'konnessjoni ta' 5 assi saru l-fokus ta' żvilupp attiv u kompetizzjoni fost il-manifatturi ewlenin tal-għodod tal-magni minħabba l-vantaġġi ta' prestazzjoni insostitwibbli tagħhom.
Riċentement, pajjiżi barranin għadhom qed jirriċerkaw il-kontroll tal-konnessjoni ta' 6 assi bl-użu ta' għodod tat-tqattigħ li ma jdurux fiċ-ċentri tal-magni. Għalkemm il-forma tal-magni tagħhom mhijiex ristretta u l-fond tat-tqattigħ jista' jkun irqiq ħafna, l-effiċjenza tal-magni hija baxxa wisq u huwa diffiċli li tkun prattika.
6. Intelliġenza
L-intelliġenza hija direzzjoni ewlenija għall-iżvilupp tat-teknoloġija tal-manifattura fis-seklu 21. Il-magni intelliġenti huma tip ta' magni bbażati fuq il-kontroll tan-netwerk newrali, il-kontroll fuzzy, it-teknoloġija tan-netwerk diġitali, u t-teorija. Għandha l-għan li tissimula l-attivitajiet intelliġenti tal-esperti umani matul il-proċess tal-magni, sabiex issolvi ħafna problemi inċerti li jeħtieġu intervent manwali. Il-kontenut tal-intelliġenza jinkludi diversi aspetti fis-sistemi CNC:
Biex insegwu effiċjenza u kwalità tal-ipproċessar intelliġenti, bħal kontroll adattiv u ġenerazzjoni awtomatika ta' parametri tal-proċess;
Biex tittejjeb il-prestazzjoni tas-sewqan u tiġi ffaċilitata konnessjoni intelliġenti, bħal kontroll feedforward, kalkolu adattiv tal-parametri tal-mutur, identifikazzjoni awtomatika tat-tagħbijiet, għażla awtomatika tal-mudelli, awto-irfinar, eċċ.
Programmazzjoni simplifikata u tħaddim intelliġenti, bħal programmazzjoni awtomatika intelliġenti, interfaċċja intelliġenti bejn il-bniedem u l-magna, eċċ.;
Dijanjosi u monitoraġġ intelliġenti jiffaċilitaw id-dijanjosi u l-manutenzjoni tas-sistema.
Hemm ħafna sistemi intelliġenti ta' qtugħ u makkinar li qed jiġu riċerkati fid-dinja, fosthom is-soluzzjonijiet intelliġenti ta' makkinar għat-tħaffir tal-Assoċjazzjoni Ġappuniża għar-Riċerka dwar Apparati CNC Intelliġenti huma rappreżentattivi.
7. Netwerking
Il-kontroll fin-netwerk tal-għodod tal-magni jirreferi prinċipalment għall-konnessjoni tan-netwerk u l-kontroll tan-netwerk bejn l-għodod tal-magni u sistemi oħra ta' kontroll esterni jew kompjuters ta' fuq permezz tas-sistema CNC mgħammra. L-għodod tal-magni CNC ġeneralment l-ewwel iħarsu lejn is-sit tal-produzzjoni u l-LAN interna tal-intrapriża, u mbagħad jikkonnettjaw man-naħa ta' barra tal-intrapriża permezz tal-Internet, li tissejjaħ teknoloġija tal-Internet/Intranet.
Bil-maturità u l-iżvilupp tat-teknoloġija tan-netwerk, l-industrija dan l-aħħar ipproponiet il-kunċett tal-manifattura diġitali. Il-manifattura diġitali, magħrufa wkoll bħala "e-manufacturing", hija waħda mis-simboli tal-modernizzazzjoni fl-intrapriżi tal-manifattura mekkanika u l-metodu standard ta' provvista għall-manifatturi internazzjonali tal-għodod tal-magni avvanzati llum. Bl-adozzjoni mifruxa tat-teknoloġija tal-informazzjoni, aktar u aktar utenti domestiċi jeħtieġu servizzi ta' komunikazzjoni mill-bogħod u funzjonijiet oħra meta jimportaw għodod tal-magni CNC. Abbażi tal-adozzjoni mifruxa tas-CAD/CAM, l-intrapriżi tal-manifattura mekkanika qed jużaw dejjem aktar tagħmir tal-magni CNC. Is-softwer tal-applikazzjoni CNC qed isir dejjem aktar għani u faċli biex jintuża. Id-disinn virtwali, il-manifattura virtwali u teknoloġiji oħra qed jiġu segwiti dejjem aktar mill-persunal tal-inġinerija u tekniku. Is-sostituzzjoni tal-ħardwer kumpless b'intelliġenza tas-softwer qed issir xejra importanti fl-iżvilupp tal-għodod tal-magni kontemporanji. Taħt l-għan tal-manifattura diġitali, ħarġu numru ta' softwer avvanzat għall-ġestjoni tal-intrapriżi bħall-ERP permezz tal-inġinerija mill-ġdid tal-proċessi u t-trasformazzjoni tat-teknoloġija tal-informazzjoni, u ħolqu benefiċċji ekonomiċi ogħla għall-intrapriżi.
8. Flessibbiltà
Ix-xejra tal-għodod tal-magni CNC lejn sistemi ta' awtomazzjoni flessibbli hija li tiżviluppa minn punt (magna waħda CNC, ċentru tal-magni, u magna tal-magni komposta CNC), linja (FMC, FMS, FTL, FML) għal wiċċ (gżira tal-manifattura indipendenti, FA), u korp (CIMS, sistema ta' manifattura integrata b'netwerk distribwit), u min-naħa l-oħra, tiffoka fuq l-applikazzjoni u l-ekonomija. It-teknoloġija tal-awtomazzjoni flessibbli hija l-mezz ewlieni għall-industrija tal-manifattura biex tadatta għad-domandi dinamiċi tas-suq u taġġorna malajr il-prodotti. Hija x-xejra ewlenija tal-iżvilupp tal-manifattura f'diversi pajjiżi u t-teknoloġija fundamentali fil-qasam tal-manifattura avvanzata. L-enfasi tagħha hija fuq it-titjib tal-affidabbiltà u l-prattiċità tas-sistema, bil-għan ta' netwerking u integrazzjoni faċli; Jenfasizza l-iżvilupp u t-titjib tat-teknoloġija tal-unità; Magna waħda CNC qed tiżviluppa lejn preċiżjoni għolja, veloċità għolja, u flessibilità għolja; L-għodod tal-magni CNC u s-sistemi ta' manifattura flessibbli tagħhom jistgħu jiġu konnessi faċilment ma' CAD, CAM, CAPP, MTS, u jiżviluppaw lejn integrazzjoni tal-informazzjoni; L-iżvilupp ta' sistemi ta' netwerk lejn ftuħ, integrazzjoni, u intelliġenza.
9. Ekoloġizzazzjoni
L-għodod tal-magni tat-tqattigħ tal-metall tas-seklu 21 għandhom jipprijoritizzaw il-ħarsien ambjentali u l-konservazzjoni tal-enerġija, jiġifieri, biex jiksbu l-ekoloġizzazzjoni tal-proċessi tat-tqattigħ. Fil-preżent, din it-teknoloġija tal-ipproċessar ekoloġika tiffoka prinċipalment fuq li ma jintużax fluwidu tat-tqattigħ, prinċipalment minħabba li l-fluwidu tat-tqattigħ mhux biss iniġġes l-ambjent u jipperikola s-saħħa tal-ħaddiema, iżda jżid ukoll il-konsum tar-riżorsi u tal-enerġija. It-tqattigħ niexef ġeneralment isir f'atmosfera atmosferika, iżda jinkludi wkoll qtugħ f'atmosferi speċjali tal-gass (nitroġenu, arja kiesħa, jew l-użu ta' teknoloġija ta' tkessiħ elettrostatiku niexef) mingħajr l-użu ta' fluwidu tat-tqattigħ. Madankollu, għal ċerti metodi ta' mmaxinjar u kombinazzjonijiet ta' biċċiet tax-xogħol, it-tqattigħ niexef mingħajr l-użu ta' fluwidu tat-tqattigħ bħalissa huwa diffiċli biex jiġi applikat fil-prattika, għalhekk ħareġ qtugħ kważi niexef b'lubrikazzjoni minima (MQL). Bħalissa, 10-15% tal-ipproċessar mekkaniku fuq skala kbira fl-Ewropa juża qtugħ niexef u kważi niexef. Għal għodod tal-magni bħal ċentri tal-mmaxinjar li huma ddisinjati għal metodi ta' mmaxinjar multipli/kombinazzjonijiet ta' biċċiet tax-xogħol, jintuża prinċipalment qtugħ kważi niexef, ġeneralment billi tiġi sprejjata taħlita ta' ammonti żgħar ħafna ta' żejt tat-tqattigħ u arja kkompressata fiż-żona tat-tqattigħ permezz tal-kanal vojt ġewwa l-magħżel tal-magna u l-għodda. Fost diversi tipi ta' magni tat-tqattigħ tal-metall, il-magna tal-hobbing tal-gerijiet hija l-aktar waħda użata komunement għat-tqattigħ niexef.
Fil-qosor, il-progress u l-iżvilupp tat-teknoloġija tal-għodod tal-magni CNC ipprovdew kundizzjonijiet favorevoli għall-iżvilupp tal-industrija tal-manifattura moderna, u ppromovu l-iżvilupp tal-manifattura lejn direzzjoni aktar umanizzata. Jista' jiġi previst li bl-iżvilupp tat-teknoloġija tal-għodod tal-magni CNC u l-applikazzjoni mifruxa tal-għodod tal-magni CNC, l-industrija tal-manifattura se twassal għal rivoluzzjoni profonda li tista' tħawwad il-mudell tradizzjonali tal-manifattura.