La tecnología CNC no solo trae cambios revolucionarios a la fabricación tradicional y hace de la fabricación un símbolo de industrialización, sino que también desempeña un papel importante en el desarrollo de algunas industrias importantes de la economía nacional con el desarrollo continuo de la tecnología de procesamiento CNC y la expansión de los campos de aplicación. vida de las personas. Un papel más importante. Aunque la tendencia de alta precisión y alta velocidad ha surgido hace más de diez años, el desarrollo de la ciencia y la tecnología es interminable. El significado de alta precisión y alta velocidad cambia constantemente y se está desarrollando hacia los límites de la precisión y la velocidad.
Veamos las tendencias globales de la tecnología de mecanizado CNC en 2024 desde los siguientes aspectos:
1. Desarrollo de máquinas-herramientas de alta velocidad, precisas, inteligentes y miniaturizadas.
Con la aplicación generalizada de materiales de aleación ligera en industrias como la automotriz y la aeroespacial, el procesamiento de alta velocidad se ha convertido en una importante tendencia de desarrollo en la tecnología de fabricación. El mecanizado de alta velocidad tiene las ventajas de acortar el tiempo de procesamiento, mejorar la precisión del procesamiento y la calidad de la superficie, y se utiliza cada vez más en campos como la fabricación de moldes. La alta velocidad de las máquinas herramienta requiere nuevos sistemas CNC, husillos eléctricos de alta velocidad y servoaccionamientos de alta velocidad, así como la optimización y el aligeramiento de las estructuras de las máquinas herramienta. El mecanizado de alta velocidad no es solo el equipo en sí, sino también la combinación de máquinas herramienta, herramientas de corte, portaherramientas, accesorios, tecnología de programación CNC y calidad del personal. El objetivo final de la alta velocidad es mejorar la eficiencia. Las máquinas herramienta son solo una de las claves para lograr una alta eficiencia. Esto no es todo. La eficiencia y la eficacia de la producción están en la "punta del cuchillo".
2. Las máquinas herramienta de procesamiento compuesto y de procesamiento de enlaces de 5 ejes se están desarrollando rápidamente.
Utilizando un mecanismo de enlace de 5 ejes para procesar piezas de superficie curva tridimensionales, se puede utilizar la geometría óptima de la herramienta para el corte, lo que no solo proporciona un acabado alto, sino que también mejora enormemente la eficiencia. En general, se cree que la eficiencia de una máquina herramienta con mecanismo de enlace de 3 ejes puede ser equivalente a la de 5 máquinas herramienta con mecanismo de enlace de 2 ejes. Especialmente cuando se utilizan herramientas de material superduro como el nitruro de boro cúbico para fresar piezas de acero templado a alta velocidad, la eficiencia de una máquina herramienta con mecanismo de enlace de 3 ejes puede ser igual a la de 5 máquinas herramienta con mecanismo de enlace de 2 ejes. La máquina herramienta con mecanismo de enlace de 3 ejes de Taiwán es equivalente. El mecanizado simultáneo de 3 ejes es más eficaz que el mecanizado simultáneo de 3 ejes. Sin embargo, en el pasado, debido a la compleja estructura del host del sistema CNC con mecanismo de enlace de 3 ejes, su precio era varias veces mayor que el de las máquinas herramienta CNC con mecanismo de enlace de 5 ejes, y la tecnología de programación era más difícil, lo que restringía el desarrollo de las máquinas herramienta con mecanismo de enlace de 3 ejes. El desarrollo actual de la tecnología de mecanizado CNC ha simplificado enormemente la estructura del cabezal de husillo compuesto de mecanizado con articulación de 5 ejes, ha reducido en gran medida la dificultad y el costo de fabricación y ha reducido la brecha de precios de los sistemas CNC. Por lo tanto, la tecnología de articulación de 5 ejes promueve el desarrollo de máquinas herramienta de articulación de 5 ejes con cabezal de husillo compuesto y máquinas herramienta de procesamiento compuesto.
3. El desarrollo de nuevas estructuras, nuevos materiales y nuevos métodos de diseño.
La alta velocidad y alta precisión de las máquinas herramienta requieren la simplificación y aligeramiento de las estructuras de las máquinas herramienta para reducir el impacto negativo de la inercia de los componentes de las máquinas herramienta en la precisión del mecanizado y mejorar en gran medida el rendimiento dinámico de las máquinas herramienta. Por ejemplo, la optimización topológica de los componentes de las máquinas herramienta con la ayuda del análisis de elementos finitos, el diseño de estructuras box-in-box, el uso de estructuras de soldadura huecas, el uso de materiales de aleación de plomo, etc. han comenzado a pasar del laboratorio a la industrialización. uso real.
máquina CNC El diseño y el desarrollo deben pasar del CAD 2D a 3D CAD lo antes posible. El modelado y la simulación en 3D son la base del diseño moderno y la fuente de las ventajas tecnológicas corporativas. Sobre la base de este diseño en 3D, se lleva a cabo la integración de CAD/CAM/CAE/PDM para acelerar el desarrollo de nuevos productos, garantizar el lanzamiento sin problemas de nuevos productos y realizar gradualmente la gestión del ciclo de vida del producto.
4. El desarrollo de sistemas CNC abiertos.
Muchos países han llevado a cabo investigaciones sobre sistemas CNC abiertos, y la apertura de los sistemas CNC se ha convertido en el futuro. El llamado sistema CNC abierto es que el desarrollo del sistema CNC puede orientarse a los fabricantes de máquinas herramienta y a los usuarios finales en una plataforma operativa unificada, cambiando, añadiendo o cortando objetos estructurales (función CNC), para formar una serie, y puede fácilmente Las aplicaciones especiales y los conocimientos técnicos se integran en el sistema de control para realizar rápidamente sistemas CNC abiertos de diferentes variedades y grados, formando productos de marca famosa con personalidades distintivas. Hay 3 formas de sistemas CNC abiertos:
A. Sistema totalmente abierto, es decir, un sistema de control numérico basado en microcomputadora, que utiliza una microcomputadora como plataforma, utiliza un sistema operativo en tiempo real, desarrolla varias funciones del sistema de control numérico, transmite datos a través de una tarjeta servo y controla el movimiento de un motor de eje de coordenadas.
B. Sistema integrado, es decir CNC + PC, el CNC controla el movimiento del motor del eje de coordenadas, el PC como interfaz hombre-máquina y comunicación en red.
C. Sistema de fusión, agrega placa base de PC sobre la base de CNC, proporciona operación de teclado, mejora la función de interfaz hombre-máquina.
La especificación de la arquitectura, la especificación de comunicación, la especificación de configuración, la plataforma operativa, la biblioteca de funciones del sistema CNC y las herramientas de desarrollo de software del sistema CNC abierto son el núcleo de la investigación actual.
5. Desarrollo de sistemas de fabricación reconfigurables.
A medida que se acelera la velocidad de las actualizaciones de productos, la reconfigurabilidad de las máquinas herramienta especiales y la reorganizabilidad de los sistemas de fabricación son cada vez más importantes. A través de la modularización de las unidades de mecanizado CNC y los componentes funcionales, el sistema de fabricación se puede reorganizar y configurar rápidamente para satisfacer las necesidades de producción de productos modificados. La estandarización de la interfaz y la estandarización de los software mecánicos, eléctricos y electrónicos, de líquidos y gases, y de control es la clave para lograr la reorganización.
6. Desarrollo de máquinas herramientas virtuales y fabricación virtual.
Para acelerar la velocidad de desarrollo y la calidad de nuevas máquinas herramienta, con la ayuda de la tecnología de realidad virtual en la etapa de diseño, puede evaluar la corrección y el rendimiento del diseño de la máquina herramienta antes de que se fabrique la máquina herramienta y encontrar varios errores en el proceso de diseño en una etapa temprana para reducir la pérdida y mejorar la calidad del desarrollo de nuevas máquinas herramienta.
