Содержание статьи:
Обработка металлических изделий на станках с числовым программным управлением (ЧПУ) продолжает активно развиваться, внедряя инновационные технологии и подходы. Эти изменения делают процесс более эффективным, точным и универсальным, что открывает новые возможности для различных отраслей промышленности.
Поскольку 2020 год уже прошел, мы вынуждены задуматься о том, какие тенденции в 2021-2022 года могут ожидать индустрию промышленной обработки металла на станках с ЧПУ. Разработка новых экологически чистых, медицинских и роботизированных технологий, безусловно, стала достойной задачей для инженеров во всем мире, поскольку обработка небольших партий и долгосрочные профессиональные отношения становятся все менее распространенными. Непрерывный рост мирового спроса на продукцию вызвал еще одну волну развития технологий, оставив ЧПУ на вершине прогресса, и сегодня мы заглянем в будущее и посмотрим, что нас ждет впереди!
Основные тенденции в обработке металлов на станках с ЧПУ
Автоматизация и интеграция процессов
- Использование автоматических систем загрузки и выгрузки заготовок.
- Внедрение производственных линий с полной интеграцией ЧПУ-станков в общую систему управления.
- Применение робототехники для обслуживания станков.
Применение искусственного интеллекта (ИИ)
- Оптимизация программирования траекторий инструмента с помощью алгоритмов ИИ.
- Анализ данных в реальном времени для предотвращения поломок.
- Улучшение качества обработки за счет самонастраивающихся систем.
Повышение экологичности
- Использование экологически чистых СОЖ (смазочно-охлаждающих жидкостей).
- Минимизация отходов и их переработка.
- Снижение энергопотребления станков.
Усовершенствование материалов режущих инструментов
- Разработка новых покрытий для повышения стойкости инструментов.
- Применение сверхтвердых материалов, таких как керамика и композиты.
Развитие аддитивных технологий
- Сочетание традиционных методов обработки с 3D-печатью.
- Создание сложных гибридных деталей, требующих минимальной финишной обработки.
Станки, способные обучать и контролировать рабочих
На так давно мы кратко коснулись внедрения программного обеспечения для устранения неполадок и его преимущества – программное обеспечение помогает выявлять любые потенциальные ошибки или области, которые можно было бы улучшить. Не только это, но и некоторые программные средства могут также включать наглядные пособия, помогающие операторам станков устранять неполадки и решать проблему с помощью информативного программного обеспечения.
Интеграция программного обеспечения для устранения ошибок работает рука об руку с увеличением размеров экранов контроллера — чем больше они становятся, тем больше с ними можно сделать, и теперь они становятся доминирующим интерфейсом для рабочих. Это интеллектуальное программное обеспечение в полной мере использует это преимущество, представляя широкий спектр изображений и видео, которые могут помочь эффективно управлять персоналом и минимизировать ошибки, одновременно обучая оптимальным методам устранения текущих проблем и предотвращения будущих неполадок.
Усовершенствование программного обеспечения CAM
Программное обеспечение CAM (Computer-aided manufacturing) является огромной частью процесса обработки с ЧПУ, интегрируя модели CAD (автоматизированного проектирования) в виртуальную систему. Это программное обеспечение обеспечивает оптимальную настройку и последовательность работы станка, чтобы свести к минимуму риск ошибок или бракованных деталей. Это программное обеспечение для моделирования может значительно сократить время работы, а также износ машин.
Одной из новых функций, которые программное обеспечение CAM включило в стандартную комплектацию, является обнаружение столкновений. Этот некогда дорогой элемент становится все более распространенным по мере того, как выявляются его преимущества. По мере того, как вводится больше осей и станки с ЧПУ становятся более сложными, естественно, появляется больше возможностей для ошибок и столкновений, и именно здесь появляется это программное обеспечение. Это означает, что кто-то, кто новичок в обработке с ЧПУ и, возможно, еще не набрался опыта для прогнозирования таких столкновений, может работать без возникновения проблем, позволяя программному обеспечению вместо этого рассчитать все заранее. Это не только экономит время на тренировках и приобретении опыта, но и помогает уменьшить расход материалов или износ машин, возникающий при незамеченных столкновениях.
Больше осей обработки, меньше затрат
В дополнение к технологическим достижениям, таким как разработка программного обеспечения, еще одним перспективным направлением является физический прогресс с точки зрения самих осей обработки. Проще говоря – чем больше осей, тем, как правило, меньше времени требуется на производство. Это связано с тем, что универсальность станков с большим количеством осей требует меньшего времени на настройку.
Лучшие режущие инструменты для станков с ЧПУ
Наряду с разработкой осей, возможности для производства инструментов безграничны, поскольку инструменты становятся более прочными и точными, необходимость в изменении порядка использования инструментов после повреждения значительно минимизируется, что означает большую экономию времени на ожидание замены. Доступность и запасы у поставщиков и производителей также становятся все шире и проще в использовании, позволяя экономить еще больше времени.
Помимо долговечности, наблюдается рост числа более универсальных светильников. Универсальные вакуумные приспособления служат для целого ряда целей, таких как удержание деталей на месте и приложение отрицательного давления вокруг детали с помощью уплотнительных колец или специальных прокладок.
В то время как машинное оборудование долгое время рассматривались просто как инструмент для достижения конечного результата, оно становится гораздо большим. Обновление отдельных инструментов и функций, а также программного обеспечения для оптимизации производительности означает, что теперь станки с ЧПУ становятся более независимыми, чем когда-либо. Вместо того, чтобы быть исключительно рабочей машиной, которая может достигать лучших результатов, чем ручной труд, вышеупомянутое программное обеспечение может помочь определить проблему до оператора и сэкономить массу времени на настройке и производстве. В этом постоянно развивающемся технологическом мире мы с нетерпением ждем того, что еще ждет нас в 2021-2022 годах.
Преимущества современных станков с ЧПУ
- Высокая точность и повторяемость. Обеспечивает производство деталей с минимальными отклонениями.
- Сокращение времени обработки. Современные системы оптимизируют все этапы процесса.
- Универсальность. Возможность обработки сложных форм и деталей из различных металлов.
- Экономия ресурсов. Снижение затрат на материалы и энергопотребление.
- Гибкость производства. Быстрая перенастройка для разных типов деталей.
Применение новых технологий в различных отраслях
| Отрасль | Технология | Пример применения |
|---|---|---|
| Авиакосмическая | Гибридная обработка | Производство турбинных лопаток |
| Автомобилестроение | ИИ для оптимизации процессов | Изготовление двигательных компонентов |
| Медицинская | Высокоточная обработка и 3D-печать | Производство имплантатов и протезов |
| Энергетика | Обработка сверхтвердых материалов | Производство компонентов для генераторов |
| Промышленное оборудование | Полная автоматизация | Выпуск крупногабаритных станочных частей |
Заключение
Современные тенденции в обработке металлических изделий на станках с ЧПУ формируют новые стандарты качества, скорости и экологичности. Автоматизация, применение ИИ и развитие материалов режущих инструментов значительно расширяют возможности производства. Интеграция аддитивных технологий и традиционных методов обработки открывает путь к созданию инновационных продуктов, удовлетворяющих самые строгие требования различных отраслей.
