系列演講 | 數控切削機床操作性技術突破

發布時間: 2021-02-09

系列演講簡介


AMTech先進制造技術系列演講

2020年11月20日,美國赫克機床中國區總經理姚雪在深圳2020先進制造業論壇上,發表了關于數控切削機床先進技術突破與實際場景解決方案的演講,與在場的制造業專業人士進行了交流與探討。

作為AMTech先進制造技術的系列演講,AMTech將會連續分享本次論壇上的多期優質演講視頻內容,與大家一同學習探討,共探未來先進制造業發展之路。


關于數控切削機床先進技術突破與實際場景解決方案的演講

數控切削機床三個考核因素
1

精度

赫克所有的精切機床的精度標準都已達到VDI/DGQ3441標準,同時保持足夠的精度儲備。在實際應用中其激光檢測的重復定位精度可以滿足精密加工設備的需求,可達到德國瑞士頂級精密數控機床精度水平。

2

切削性能

視頻中赫克最小的一款通用型機床VM10i,自重僅有3噸,滿刀切30mm切深不銹鋼工件足以展現赫克強悍的切削能力。赫克機床的切削能力首先來自于機床的剛性,在配套了完整的計算和匹配性設計下的有限元分析使赫克的機床擁有強大的切削能力。
另外赫克獨有的專利技術:超級運動控制軟件Ultimotion是其實現優越的切削性能的關鍵因素。Ultimotion 是“基于全新算法結構的優化運動軌跡和進給率的動態控制軟件”。特別提示,這一革命性技術產品已成為赫克機床的標配。所有新購赫克機床都予免費配置此項功能。



簡單列舉幾個Ultimotion的特性:

?雙弧平滑

眾所周知,所有的數控運動都是差補運動,常見的機床都是兩個運動軸交替運動,一個運動軸運動停止,另外一個就開始運動,因此任意一個加工曲線如果放大到足夠大的倍數時,會呈現出一個梯形。?而赫克的超級運動控制軟件的采用雙弧平滑運動模式是兩個軸同時在運動,當一個軸減速的時候,另外一個軸已經開始加速了。所以如果放大到足夠倍數,可以發現赫克在控制軟件的模式下出來的曲線是一段一段的圓弧而不是通常的階梯,雙弧平滑使得加工通過圓弧連接,加工過程更快、效率更高。

?動態變量前饋

除了正常的運動控制,給出信號反饋,加動作反饋之外,赫克在動作開始之前,有一個饋補,這樣的好處是把一些可能發生的動態的未確定性都及時做了補償。

?超前預讀

一段程序在運行時,所有的控制系統都是相同的,運行一段程序前需要預讀一部分來確保機床運行的連續性。通常情況下可能是幾百段或者幾千段,而在赫克的算法下,它的超前預讀的程序段在一萬段以上,這是一個非常重要的指標,以此評定是否有效連續的使用機床。

3

操作性

在任何一臺赫克機床上,一個控制系統下面,有兩個不同的編程方式對話式編程與NC編程。在對話式編程下,哪怕是以草圖的方式直接輸入系統,也能直接生成程序。而NC編程就是與其他像發那科、西門子一樣常用的,需要記代碼的常規編程。在赫克的系統里面,根據使用者的應用習慣和便利性,這兩種系統的編程方式可以合并或分開使用,使用者可以一段用對話式、一段用NC,而且NC編程是跟所有的主流的編程方式和主流系統都可以兼容的。



其中有幾個例子可以體現它的便利性。一個是DXF 轉換,當拿到一張CAD圖紙,只需把圖紙錄入到這個系統里面,然后做一個轉換的動作,機床系統就會自動生成程序,可以開始加工,這是在兩維的情況下。在赫克最新開發的三維實體模型中,導入系統后,只需點擊需要加工的曲面,那么系統就會按照要求生成所需的加工程序,就可以開始加工了,所以實際上在這里面對于人員的編程能力是一個非常大的簡化。


再有一個是第四軸旋轉,大家都知道平面編程比較容易,那么曲面編程比較難,但是在赫克這就變得很簡單,只需要編一個兩維的一個平面,然后給出一個指令,沿某個軸旋轉,它自動生成一個曲面。這個就是第四軸環繞功能,特別在一些有回轉體和轉臺的情況下,這個功能特別重要。這幾個例子是赫克的操作者使用得比較多和便捷的功能,赫克豐富的產品線和專業的技術平臺可以解決更多的需求。


? ?智能化本地開發實踐?

關于智能制造,目前國際上有三個基本計劃分別是美國的“先進制造業國家戰略計劃”(2012)、德國的“工業4.0”(2013)和中國制造2025(2015),這些都體現了信息技術與制造技術深度融合的數字化網絡化智能化制造將是未來的發展趨勢。


赫克是首個在中國落地的MT connect數控設備互通標準的企業。由于赫克獨有的控制器特別適用于這種聯通模式,目前已在上海的技術中心落地,在展廳中便能實時看到機床的運轉方式、運轉狀況和程序的運行。MES系統是現如今各個行業都比較熱門的制造執行管理系統,它實際上是一個很大的工業生產信息化的管理系統,可以為企業提供從數據到計劃排產到生產調度等等的服務,所有的流程都可以在系統體現。


赫克的中國公司團隊從五年前就開始與本地高校合作開展智能化技術本地開發實踐,首先與西安當地的大學一起合作研發一款針對本地制造企業實際需要的實用性系統 CMES。這個系統采用模塊化設計,大大節省了成本。另外它采取一個分層結構,通過硬件的抽象層,把業務結構和實際的機床運行隔開。也就是說即使系統現了問題,機床也并不會因此受到影響。


產品應用案例
上飛裝備
上海本地航天航空裝備制造商

這一家上海本地航天航空裝備制造商建成了國內航空領域中先進的小批量多批次航空零組件柔性智能化生產線,后期將為航空領域提供精密零部件及向主機廠輸出柔性智能化生產線。批量小、品種多、工序繁,這是飛機和航天領域零部件的特點。赫克的解決方案是用以 CMES執行系統作為一個基架,然后基于一個通訊標準,通過網口把它連接起來。


西安本地智能化制造線

西安本地這一條航空智能化制造線,根據排產計劃自動分配機床和相關物料機械實時監控,同時完成智能小批量多品種,整個管理過程的自動化,制造線上的零件很大,并且是一個較難加工的材料,而且工藝非常復雜,需要一個零件在不同的機床上完成。(如視頻中的圖所示)赫克在該制造線上實現了一個技術性的突破,是它有兩個料道,一個是大件的料道,一種是小工件的料道,采用這種方式,這兩個系統可以實時切換,碰到什么工件,它就會指定機器采用什么樣的加工方式。


美國赫克機床(HURCO)


赫克集團(NASDAQ: HURC)在全球擁有12個獨立的全資子公司,是一家全球性工業技術公司和處于領先地位的高科技機床制造商。在華全資子公司—赫克中國,負責在中國大陸地區的機床推廣、銷售和售后服務等業務。赫克產品線豐富包括各類立式加工中心、臥式加工中心、5軸加工中心和車削中心。赫克智能化控制系統WinMax釆用開放式的系統架構,以對話式編程為主,兼容NC程序,業界最靈活的控制系統協助用戶輕松實現工業4.0智能制造自動化方案,超級運動控制軟件UltiMotionTM更能顯著縮短加工時間并有效提高表面加工質量。

卓越的加工智慧、業界最靈活的控制系統助您輕松實現工業4.0智能制造自動化方案——赫克期待您的關注。



(完整演講視頻請點擊文章上方視頻)