Cinco direcciones y tres lagunas en la tecnología de máquinas herramienta CNC (3)

Europa, Estados Unidos, Japón y otros países comenzaron a estudiar y formular especificaciones de arquitectura para equipos CNC abiertos (OMAC, OSACA, OSEC) en la década de 1990, y desarrolló equipos CNC abiertos como estrategia de desarrollo. En 2000, mi país también comenzó a estudiar y formular un marco estándar para dispositivos CNC abiertos, pero aún está lejos de ser perfecto.

4.2 Creación de redes

La creación de redes favorece el intercambio de información y mejora la eficiencia de la producción. Según los datos, en la producción de variedades múltiples y de lotes pequeños, el tiempo de corte de 1 máquina herramienta CNC solo representa del 25% al ​​35% del tiempo de maniobra, y puede aumentar del 60% al 65% después de la conexión en red.

La tecnología de red CNC se refiere principalmente a la conexión de red y el control de red entre el sistema de control de índice y otros sistemas de control externos o computadoras host. El sistema CNC primero se enfrenta a la LAN interna de la empresa y luego se transmite al exterior de la empresa a través de Internet. Esto se llama Internet/Intranet. La red permite a las empresas realizar diseño colaborativo interregional, fabricación colaborativa, intercambio de información, monitoreo remoto, diagnóstico y servicios remotos. La red puede proporcionar información completa de datos de producción para la fabricación, los programas de proceso se pueden transmitir a máquinas herramienta remotas para su procesamiento a través de la red y se pueden emitir instrucciones de ajuste y diagnóstico remoto. La red conecta máquinas herramienta CNC dispersas, se coordina entre sí y las optimiza y ajusta de manera uniforme, de modo que el procesamiento del producto no se limite a una fábrica y realice una producción socializada.

La integración de la información de las empresas de fabricación de maquinaria de mi país también se está desarrollando relativamente rápido y se ha logrado la integración de las redes de información a nivel de taller y de empresa. El desarrollo de la red CNC tiene amplias perspectivas, pero todavía queda un largo camino por recorrer para lograr realmente la creación de redes de información entre empresas y regiones.

5 Optimice los parámetros del proceso para mejorar la eficiencia

Que los parámetros del proceso utilizados en el mecanizado CNC sean razonables es crucial para mejorar la eficiencia de la producción y garantizar la calidad del procesamiento. Es necesario optimizar y establecer gradualmente una base de datos de procesos.

Existen dos formas de optimizar los parámetros del proceso. Una es seleccionar parámetros de proceso razonables mediante corte de prueba real, que requiere mucho tiempo, mano de obra y material. La otra es aplicar el método de simulación de optimización dinámica de la mecánica, que ahorra tiempo, esfuerzo y materiales que el método de simulación dinámica. primer método, se pueden obtener parámetros de proceso más razonables. En la práctica de producción, estos parámetros se pueden ajustar razonablemente.

La industria de la aviación es un gran usuario de máquinas herramienta CNC y necesita urgentemente optimizar los parámetros del proceso, establecer una base de datos de procesos y aplicarla a la práctica de producción. Por lo tanto, con el apoyo del gobierno, se organizaron la Universidad de Beihang y el Instituto de Investigación de Ingeniería de Fabricación de Aviación AVIC para llevar a cabo investigaciones sobre tecnología de optimización de parámetros de procesos. Las unidades mencionadas anteriormente han desarrollado un conjunto de sistemas de software y hardware para la simulación de optimización dinámica, predicción y digitalización de parámetros de proceso, han establecido una base de datos de parámetros de proceso optimizada y han formado un manual de optimización de parámetros de proceso de corte de alta velocidad, que fundamentalmente realiza el proceso. selección de parámetros desde el corte de prueba hasta la simulación, mejorando la eficiencia y la calidad del procesamiento. Se trata de un trabajo importante y de gran alcance.

Shaanxi Aircraft Manufacturing Company aplicó los parámetros de proceso optimizados al procesamiento de casi 100 piezas y la eficiencia promedio del procesamiento aumentó más de 2 veces. Wangjiang Industrial Co., Ltd. adoptó parámetros de proceso optimizados en el procesamiento de piezas de artillería y la eficiencia aumentó más de 4 veces. Changhe Aircraft Industry (Group) Company utiliza parámetros de proceso optimizados para procesar piezas de aleación de aluminio, lo que aumenta la eficiencia en más de 2,8 veces.

El sistema CNC Siemens 828D dispone de un paquete de proceso dinámico (Dynmics), que contiene un nuevo? ¿Superficie óptima y fina? funciones para un mecanizado eficiente y una calidad de superficie óptima.

Los fabricantes chinos de equipos CNC también deberían proporcionar esta tecnología y servicios. El uso de parámetros de optimización de procesos no solo puede mejorar la eficiencia de la producción y la calidad del procesamiento, sino que también es de gran importancia para ahorrar materiales, ahorrar energía y reducir emisiones, y lograr una fabricación ecológica.

Buscar alta precisión y alta calidad

Buscar alta precisión y alta calidad para las máquinas herramienta CNC que procesan piezas de trabajo. En primer lugar, la propia máquina herramienta CNC debe tener ese rendimiento. Por lo tanto, en la estructura y diseño de las máquinas herramienta CNC, se debe considerar la mejora de la rigidez y la capacidad de carga en la selección del material para garantizar una alta precisión al mismo tiempo, el sistema CNC, el sistema de servoaccionamiento, el sistema de transmisión y el sensor de medición; También debe tener alta resolución y alta precisión para cumplir con los requisitos de alta precisión y alta calidad de las piezas procesadas.

1 Disposición estructural

Para conseguir funcionalidad y mejorar la rigidez se utilizan tornos CNC, centros de torneado, centros de mecanizado verticales, centros de mecanizado horizontales, centros de mecanizado pórtico y centros de mecanizado combinados torneado-fresado. Son La disposición estructural sufrió profundos cambios.

Por ejemplo, los centros de mecanizado verticales y horizontales producidos por algunos fabricantes nacionales utilizan columnas para mover las coordenadas horizontales, reduciendo el número de mesas de trabajo en una capa (la estructura tradicional es un banco de trabajo transversal de doble capa) y mejorar la altura del banco de trabajo, la rigidez y la capacidad de carga; el centro de mecanizado de pórtico ha pasado de un banco de trabajo fijo y dos columnas móviles a una estructura de puente, es decir, el banco de trabajo es fijo y las dos columnas se convierten en una pared fija. , se instalan carriles guía en la pared y la viga transversal se mueve longitudinalmente sobre los carriles guía. Esta estructura reduce la masa y la inercia de las piezas móviles, facilita un posicionamiento preciso y reduce el espacio.

¿GMC2590 producida por Shenyang Machine Tool? El centro de mecanizado de cinco ejes tipo puente y el centro de fresado y mandrinado de alta velocidad con varillaje elevado de cinco ejes XHV2525?60 producidos por Jinan No. 2 Machine Tools y Taiwan Asia Pacific Elite (Co., Ltd.) adoptan un marco de pórtico tipo puente. estructuras. La estructura tiene un diseño razonable, buena rigidez, gran capacidad de carga, tensión uniforme, buen equilibrio térmico, precisión estable y tamaño reducido.

En la Figura 3 se muestra un diseño estructural típico.

2 Utilice nuevos materiales para mejorar la rigidez

El desarrollo y la aplicación de nuevos materiales de alta calidad para máquinas herramienta CNC es crucial para mejorar la rigidez y precisión generales de las máquinas herramienta CNC.

Por ejemplo, Ningbo Haitian Precision Machinery Co., Ltd. utiliza un lecho de granito al 90 % en el centro de torneado, fresado y rectificado vertical CNC HTM-V120L. Según el fabricante, la resistencia sísmica de las camas de este material es 10 veces mayor que la de las camas de hierro fundido normales.

Otro ejemplo es la base de la rectificadora de herramientas CNC de seis (o cinco ejes) TG-45 producida por Dalian Deco Company.

Se dice que estos dos nuevos materiales han sido utilizados por las dos empresas mencionadas anteriormente. Debido a su buena absorción de impactos, buena estabilidad y buena resistencia al desgaste, brindan una garantía para mejorar y mantener la precisión de la máquina. herramientas.

Además, los datos muestran que los materiales alveolares, los materiales de cemento y las piedras de granito natural también se utilizan en los equipos CNC. Prestar atención al desarrollo y aplicación de nuevos materiales cambiará inevitablemente el diseño estructural y el rendimiento de las máquinas herramienta.

3 Sistema CNC de interpolación de alta precisión

La aplicación de CPU de alta gama (64 bits) en equipos CNC, operaciones de interpolación de nivel nano de alta velocidad, servo de alta resolución y otras funciones, para mejorar La precisión de las máquinas herramienta CNC ha hecho una contribución importante.

La CPU utilizada en las máquinas herramienta CNC se ha desarrollado desde los 16 bits en la década de 1980 hasta los 64 bits actuales, y la frecuencia también ha aumentado desde los 5 MHZ y 10 MHZ originales a varios miles de MHZ. El desarrollo de la CPU ha mejorado aún más la velocidad y la resolución de cálculo (0,1? m, 0,01? Gran diferencia.

Por ejemplo, los sistemas CNC de las series Fanuc 30i/31i/32i/35iB, los sistemas CNC Mitsubishi M700V y los sistemas CNC Siemens 828D tienen interpolación nanométrica o precisión de cálculo nanométrica.

La resolución del control y la capacidad de respuesta son cruciales para que los sistemas de servoaccionamiento logren una interpolación de precisión a nivel nanométrico. Por lo tanto, los sensores de alta precisión (16? 106 líneas/revolución) y las reglas de rejilla de alta resolución (1? m) pueden permitir que la precisión de posicionamiento de las piezas móviles de máquinas herramienta CNC pequeñas alcance 2~3? m En general, las pequeñas máquinas herramienta CNC nacionales no pueden alcanzar este nivel.