Tendenza allo sviluppo tecnologico delle macchine utensili CNC a cinque assi

Le macchine utensili CNC sono i cavalli di battaglia dell'industria delle apparecchiature di produzione, sono la pietra angolare della realizzazione di tecnologie di produzione avanzate e della modernizzazione delle attrezzature, mirano a garantire lo sviluppo delle industrie ad alta tecnologia e la modernizzazione della difesa nazionale e delle attrezzature strategiche militari. Con lo sviluppo dell'industrializzazione, le macchine utensili CNC con collegamento a cinque assi sono considerate industrie aerospaziali, marine, strumenti di precisione, produzione di energia e altre industrie che elaborano componenti chiave dei più importanti strumenti di elaborazione.

Essendo la tecnologia delle macchine utensili CNC più difficile e ampiamente utilizzata, le macchine utensili CNC con collegamento a cinque assi hanno i loro vantaggi insostituibili nella lavorazione.

1) in grado di elaborare macchine utensili generali con collegamento a tre assi non può elaborare o non può essere un'elaborazione di bloccaggio completata con superfici lisce e a forma libera continue. Ad esempio, il rotore del motore dell'aereo, il rotore del generatore di grandi dimensioni, il premio a spirale della nave di grandi dimensioni.

A causa delle macchine utensili CNC a cinque assi nell'elaborazione dell'angolo dell'utensile rispetto al pezzo in lavorazione, è possibile regolare in qualsiasi momento per evitare interferenze nell'elaborazione dell'utensile, quindi le macchine utensili CNC a cinque assi possono completare le macchine utensili con collegamento a tre assi non possono essere completate molte elaborazioni complesse.

2) può migliorare il Lavorazione precisione dell'efficienza della lavorazione della superficie dello spazio libero e della qualità della lavorazione. Rispetto alla macchina utensile CNC a tre assi che lavora pezzi complessi con cavità generali, le macchine utensili CNC a cinque assi possono essere completate in un'elaborazione di bloccaggio e, grazie alla lavorazione della macchina utensile CNC a cinque assi, è possibile regolare in qualsiasi momento l'angolo della posizione , le macchine utensili CNC a cinque assi possono essere lavorate con un angolo migliore del pezzo, evitando il bloccaggio multiplo, migliorando notevolmente l'efficienza di lavorazione, la qualità della lavorazione e la precisione della lavorazione.

3) In linea con la tendenza dello sviluppo delle macchine utensili. Nella lavorazione dei pezzi, si consuma molto tempo nella movimentazione dei pezzi, nel carico e scarico, nei tempi di installazione e regolazione, al fine di ridurre al minimo questi tempi, le persone desiderano utilizzare una macchina utensile per completare la stessa lavorazione.

Le macchine utensili CNC a cinque assi possono completare diversi set di macchine utensili CNC a tre assi per completare le attività di elaborazione, risparmiando notevolmente spazio e pezzi in lavorazione tra tempi e costi di diverse unità di elaborazione. Le macchine utensili CNC a cinque assi svolgono un ruolo importante nello sviluppo dell'attuale settore delle macchine utensili che è diventato un punto caldo e un punto focale.

Macchine utensili CNC collegate a cinque assi in vari paesi

1. La struttura di base delle macchine utensili CNC con collegamento a cinque assi per ottenere il collegamento a cinque assi

La struttura di base delle macchine utensili CNC con collegamento a cinque assi per ottenere il collegamento a cinque assi. Oltre a realizzare il movimento degli assi X/Y/Z, le macchine utensili CNC con collegamento a cinque assi devono anche realizzare la rotazione di due assi. Prendendo come esempio il centro di lavoro verticale, ci sono due modi per realizzare la testa di rotazione del centro di lavoro verticale a cinque assi:

1) Asse di rotazione della tavola.

Il tavolo apparecchiato sul letto può ruotare attorno all'asse X, definito asse A. Al centro della tavola è presente anche una tavola rotante che ruota attorno all'asse Z, definito asse C. Combinando l'asse A e l'asse C, il pezzo fissato sulla tavola può essere lavorato dal mandrino del centro di lavoro ad eccezione della superficie inferiore.

Il vantaggio di questa configurazione è che il mandrino è relativamente semplice, la rigidità del mandrino è buona, i costi di produzione bassi, lo svantaggio è che il tavolo non può essere impostato troppo grande, meno portante.

2) Affidandosi alla testa del mandrino rotante.

La parte anteriore del mandrino è una testa rotante, questa testa rotante da un lato può essere ruotata attorno all'asse Z di 360°, per diventare l'asse C, dall'altro può essere ruotata attorno all'asse X, per diventare l'asse A. Il vantaggio di questa configurazione è che la testa del mandrino è più flessibile e può lavorare parti di grandi dimensioni come la fusoliera di un grande aereo di linea, quindi è più ampiamente utilizzata su macchine a portale di grandi dimensioni.

A causa di questa impostazione nel processo di taglio, il mandrino rispetto al pezzo viene ruotato di un angolo, in modo che la fresa sferica per evitare l'apice del taglio, per garantire una certa velocità lineare, possa migliorare la precisione del taglio superficiale, quindi questo la struttura è molto gradita dalla lavorazione superficiale ad alta precisione.

Oltre a quanto sopra, le due strutture oltre ai centri di lavoro orizzontali hanno ottenuto la combinazione di rotazione della tavola e oscillazione della testa del mandrino per ottenere la struttura di collegamento a cinque assi.

2. Stato della ricerca sulle macchine utensili CNC con collegamento a cinque assi in Europa e negli Stati Uniti

Le attuali macchine utensili CNC con collegamento a cinque assi in Europa e negli Stati Uniti, il Giappone come rappresentante delle macchine utensili CNC con collegamento a cinque assi in questi paesi rappresentano il più alto livello di sviluppo delle macchine utensili CNC con collegamento a cinque assi.

Attualmente il focus sullo sviluppo della tecnologia delle macchine utensili CNC con collegamento a cinque assi della famosa fabbrica di macchine utensili può essere riassunto come segue: alta velocità, alta precisione, protezione ambientale, intelligenza, composito. Il motore di coppia in paesi stranieri come dispositivo di azionamento a coordinate rotanti è ampiamente utilizzato, in modo che il meccanismo di alimentazione della macchina utensile straniera possa raggiungere l'obiettivo IS ad alta velocità, bassa perdita, alta precisione e alta efficienza.

La DMC165 di DMG, se dotata di tavola rotante, è in grado di eseguire lavorazioni CNC simultanee a cinque assi.

La velocità massima della macchina può raggiungere 30,000 giri/min, grazie all'uso di un motore lineare ad alte prestazioni, il movimento più veloce può raggiungere 90 m/min, accelerazione 28.

In qualità di rappresentante delle macchine utensili composite, il centro di fresatura e tornitura lineare a cinque assi GMX250 della Germania DMG e il centro di fresatura e tornitura a cinque assi DMU80P/H, il controllo a nove assi Doosan PUMAMX2500ST della Corea del Sud del centro di fresatura e tornitura a cinque assi Svizzera , Willem C. Makoder W-508MT controllo a otto assi del centro di fresatura e tornitura a cinque assi svizzero, S192b di Bumotec, il primo del suo genere al mondo. Anche i centri di fresatura e tornitura a cinque assi S192b1 e S191FrL-R esposti da Baume & Mercier Technology, Svizzera, hanno guadagnato ampia attenzione al CIMT2007.

L'uso della nuova tecnologia delle macchine utensili nelle macchine utensili a cinque assi ha reso le macchine utensili a cinque assi sempre più semplici nella struttura, ma sempre più eccellenti in termini di prestazioni e funzionalità.

Recentemente, per evitare che la testa del mandrino della forcella si verifichi una piccola deflessione nel mandrino, l'asse C deve essere ruotato di un ampio angolo della situazione, l'azienda tedesca Zimmermann ha progettato una testa del mandrino M3ABC, questa testa del mandrino aggiunge una guida curva , e quindi più di una coordinata B.

Si tratta quindi di una testa con tre coordinate rotanti A, B e C. Oltre alla limitazione dell'angolo di offset di circa più o meno 40°, esistono altre limitazioni di posizione. Questa testa di fresatura unisce tutti i vantaggi delle diverse soluzioni costruttive ad oggi disponibili.

I vantaggi sono i seguenti: ottima rigidità e compattezza con le coordinate A, B e C; ampio campo di deflessione; e rotazione illimitata dell'asse C. Questo design consente di lavorare macchine CNC a 5 assi con maggiore precisione.

3. Lo status quo della ricerca cinese sulle macchine utensili CNC con collegamento a cinque assi

Le macchine utensili CNC con collegamento a cinque assi della Cina rispetto al livello complessivo dei paesi stranieri sono ancora relativamente basse, in particolare nelle funzioni chiave non è possibile sviluppare in modo indipendente o prodotti simili con paesi stranieri rispetto alla stabilità, precisione e altre differenze.

Ma a sostegno delle politiche statali e delle imprese correlate, delle scuole e di altri dipartimenti, gli sforzi della tecnologia cinese delle macchine utensili CNC a cinque assi hanno registrato un rapido sviluppo e hanno gradualmente formato prodotti più maturi.

Dalla mostra di macchine utensili CIMT2007, le macchine utensili CNC a cinque assi cinesi hanno formato una varietà di tecnologie mature, con tecnologia indipendente e diritti di proprietà intellettuale delle caratteristiche di IS].

Shenyang Machine Tool ha esposto il centro di lavoro verticale a 25100 assi VMC5u e il centro di lavoro ad alta velocità a portale a 1230 assi GMC5u, adatti per la lavorazione di telai in lega Chin e in lega di alluminio nell'industria aeronautica, e fanno affidamento sulle importazioni dall'Europa e gli Stati Uniti per molto tempo.

Display per macchina utensile Jinan XHSV2525X6000 centro di lavoro di fresatura mobile ad alta velocità a portale a cinque assi, dimensioni tavola di 6,000 mmx2500 mm, corsa asse X / Y / Z di 6,000 mm/2,500 mm/1250 mm, velocità di avanzamento 0 ~ 20,000 mm/min, veloce nel mandrino di fresatura oscillante da 40 m/min 0 ~ 24 Il mandrino di fresatura rotativo oscillante 0 ~ 24000 giri/min, potenza 40 kW, capacità del magazzino utensili 20.

Questo prodotto è il più grande centro di lavoro con collegamento a cinque assi nelle attuali specifiche della mostra, indicando che anche la ricerca e lo sviluppo cinese di macchine utensili CNC di alta qualità su larga scala e per carichi pesanti hanno fatto gli ultimi progressi.

Durante il periodo del “Decimo Piano Quinquennale”, le macchine utensili CNC a cinque assi della Cina nello sviluppo di determinati risultati possono essere riassunti in cinque punti.

1) Sono state realizzate alcune realizzazioni originali.

Ci sono due gruppi di macchine utensili a Qiqihar, Università di Tsinghua, Harbin Electric Machinery Co., Ltd. ha sviluppato XNZD2415 macchine utensili miste con collegamento a cinque assi di tipo a portale di grandi dimensioni in Cina. Le macchine utensili CNC con collegamento parallelo a cinque assi hanno fatto un importante passo avanti, e nel Impianto idrico Harbin Electric Machinery Factory due anni di utilizzo nella valutazione più alta.

2) L'innovazione tecnologica delle macchine utensili CNC a cinque assi ha fatto una svolta.

Ad esempio, due macchine utensili a Qiqihar hanno sviluppato in modo indipendente una fresatrice CNC a cinque assi ad alta velocità, attraverso l'introduzione e l'integrazione della tecnologia, hanno padroneggiato la testa di fresatura all'interno del raggio di raffreddamento della nebbia d'olio, controllo anti-deformazione pre-stress e altre tecnologie chiave, e l'uso del principio di azionamento armonico, lo sviluppo della testa di fresatura angolare del pendolo A/C, per soddisfare i requisiti di precisione della lavorazione della superficie della pala della pompa dell'acqua su larga scala.

Shenyang Machine Tool Group attraverso la progettazione congiunta con paesi stranieri per superare l'unità di azionamento, il portautensili con mandrino ad alta velocità di grande diametro e foro passante, il bilanciamento termico, la compensazione di precisione e altre tecnologie chiave, macchine utensili composite di fresatura e tornitura ad alte prestazioni magazzino e cambio utensile robotizzato completamente con diritti di proprietà intellettuale indipendenti.

La velocità massima del mandrino è di 70,000 giri/min, in grado di soddisfare la lavorazione ad alta velocità ed alta efficienza di parti rotanti di grandi dimensioni con forme complesse, come il mandrino del motore aeronautico e il pistone del motore marino del carrello di atterraggio.

L'Istituto meccanico ed elettrico di Pechino di alta tecnologia Co., Ltd. ha sviluppato una serie di centri di lavoro a pale a 5 assi per la fabbrica di turbine a vapore di Dongfang. Sulla base della ricerca sul processo di lavorazione delle lame di grandi dimensioni, ha fornito il metodo di soluzione dell'interasse ottimale della fresa e ha progettato un nuovo tipo di meccanismo di eliminazione del gioco e un sistema di bilanciamento del meccanismo per l'asse rotante e ha proposto la combinazione libera di molle, che ha fatto sì che l'effetto di bilanciamento raggiungesse l'80%.

3) Ricerca e sviluppo di componenti funzionali per accelerare il ritmo.

L'Istituto di ricerca sulle macchine utensili di Pechino ha sviluppato l'elettromandrino e l'unità mandrino ad alta velocità del tipo con azionamento a separazione, così come l'Istituto di ricerca sui cuscinetti di Luoyang ha sviluppato una varietà di unità elettromandrino montate internamente, in modo che la tecnologia cinese dell'unità mandrino ad alta velocità stia diventando più matura.

L'Università di Tsinghua ha ottenuto importanti risultati nella ricerca sui servomotori lineari e il suo motore lineare ad alta risposta e il servosistema di motori lineari ad alta spinta presentano i vantaggi di un'alimentazione speciale stabile e affidabile.

Nel sistema di controllo, costruire una piattaforma hardware e software di controllo del servoazionamento completamente digitale con motore CA lineare a magnete permanente ad alta spinta, anche il servocontrollo ha fatto grandi passi avanti; attraverso l'innovazione indipendente e la cooperazione tecnica con nazionali ed esteri.

Allo stato attuale, la Cina ha un certo numero di produttori di macchine utensili che hanno padroneggiato la progettazione e la tecnologia di produzione della testa di fresatura a pendolo composito con asse A/C, lo sviluppo di diverse strutture delle macchine utensili CNC con collegamento a cinque assi, l'Istituto di macchine ed elettronica di Pechino di alta qualità Tech Co., Ltd. ha inoltre sviluppato un motore torque azionato direttamente dalla testa di fresatura a pendolo composito dell'asse A/C.

4) La tavola rotante CNC e il magazzino utensili azionati direttamente da motori di forza sono stati sviluppati con successo.

5) Sviluppo della tecnologia dei portautensili HSK e prodotti correlati

Attraverso la ricerca e l'analisi del sistema di utensili HSK, sviluppato il sistema di conoscenza approfondita del sistema di utensili UJS HSK, creato il database completo delle prestazioni sperimentali del sistema di utensili HSK, sviluppato la tecnologia dei gambi degli utensili HSK e dei prodotti correlati e realizzato il sistema di utensili HSK sviluppato raggiungere il livello tecnico dello stesso tipo di prodotti tecnici importati.

Tendenza di sviluppo di macchine utensili CNC con collegamento a cinque assi

Dallo stato della ricerca delle macchine utensili CNC con collegamento a cinque assi in vari paesi, possiamo vedere chiaramente la tendenza di sviluppo delle odierne macchine utensili CNC con collegamento a cinque assi:

1) Alta velocità, alta efficienza

L'industria di trasformazione moderna, i requisiti di alta efficienza, basso costo e alta qualità di Europa, Stati Uniti, Giappone e altri paesi sono appassionati di ricerca sulle macchine utensili ad alta e persino ultraveloce. Con lo sviluppo della tecnologia delle macchine utensili 161 macchine utensili ad alta velocità, i principali componenti funzionali dell'unità mandrino ad alta velocità, del meccanismo di avanzamento ad alta velocità, del controllo numerico ad alte prestazioni e dei servosistemi hanno rappresentato una svolta, le macchine utensili ad alta velocità sono gamma di applicazioni sempre più ampia, l'attuale velocità del mandrino a motore lineare fino a 15,000 ~ 100,000 giri/min, velocità di spostamento rapido delle parti mobili di 60 ~ 120 m/min. velocità di avanzamento taglio 60 m/min. Velocità di avanzamento taglio di 60 m/min. accelerazione massima di 10 g.

2) Alta affidabilità

La superficie di lavorazione della macchina utensile CNC con collegamento a cinque assi è più complessa, i requisiti generali per il tempo medio senza problemi sono superiori a 20 ore e una varietà di misure di allarme e protezione per ridurre le perdite causate da guasti. Il tempo medio senza guasti delle unità esterne può raggiungere le 000 ore.

3) Alta precisione

Con lo sviluppo dei sistemi CAM, la precisione di lavorazione della macchina utensile è stata notevolmente migliorata, la società giapponese FANUC ha progettato una precisione di lavorazione della macchina utensile di lavorazione ultraprecisa di 0.00 um, la sua esclusiva unità di movimento alternativo, può essere una scanalatura di microfabbricazione ultraprecisa.

4) Composito

Con la precedente pura ricerca del mandrino ad alta velocità e del meccanismo di avanzamento è diverso, il mercato odierno per le esigenze personalizzate è sempre più forte, anche i tempi di consegna si accorciano, quindi i centri di lavoro a cinque assi tendono ad essere più piccoli e persino singoli produzione a pezzi.

Per soddisfare questo requisito, i produttori di macchine utensili devono sviluppare un livello più elevato di macchine utensili composite; il centro di lavoro tornio-fresa a cinque assi sopra menzionato è un importante esempio di questa tendenza.

5) Rete intelligente flessibile.

Intelligente contenuto nei vari aspetti del controllo della macchina utensile, principalmente dispositivi di diagnostica dei guasti con tecnologia di controllo adattativo, azionamenti di servizio Ho digitali intelligenti. Diagnosi di rete, controllo remoto, progettazione di rete e sviluppo della tecnologia per realizzare macchine utensili CNC con collegamento a cinque assi per lo sviluppo della rete.

6) Inverdimento. La tecnologia del taglio a secco o del taglio semi-secco ha avuto un rapido sviluppo, in Europa circa il 10-15% della lavorazione utilizza la tecnologia del taglio a secco o del taglio semi-secco.

Conclusione

Le macchine utensili CNC con collegamento a cinque assi sono diventate gli strumenti di lavorazione più importanti nell'industria di trasformazione odierna, con l'approfondimento dell'industrializzazione, le macchine utensili CNC con collegamento a cinque assi saranno utilizzate in una gamma più ampia di campi.