智能加工:高速加工的新发展

高速加工已经存在了几年，但作为高速加工的从业者已经意识到，物理定律在加工过程中具有更大的意义。离心力、不平衡、振动、热膨胀等因素会影响工艺可靠性，阻碍可靠的无人操作。

智能加工是模具制造商应该研究的一项新技术，它为高速加工过程带来智能化，以bet188娱乐城提高工艺可靠性，优化加工性能，实现可靠的无人操作。

我们将回顾应该包括在您的HSM中心的四个模块的细节，以便在您的模具制造过程中实现这种加工技术。bet188娱乐城

1. 先进的过程系统，监测主轴振动和支持定位源
2. 智能热控制-机器热漂移的主动控制和补偿
3. 操作人员支持系统根据应用要求对铣削工艺进行优化
4. 远程通知系统-从CNC到手机的机器运行状态的通信

1.先进工艺系统

通过铣削过程产生的振动由振动传感器测量，该传感器集成在靠近前轴承的主轴中。这些测量数据被传送到控制系统。振动——可以用位移、速度或加速度来测量——在这里用加速度值“g”来测量。通过激活控制器上的按钮，主轴的实际振动值可以显示在监视器上(参见图1)。

振动水平范围为0- 10g。水平在0- 3g范围内，表示良好的工艺、工具和刀柄。在3-7 g范围内的值表示必须改变工艺，否则主轴/刀具的寿命将会减少。7-10 g的值表示持续在这个范围内会对主轴、机床、工具和工件造成损坏。该模块应包括一个根据振动范围改变颜色的显示器:0- 3g绿色，3- 7g黄色，7- 10g红色。

您还想寻找一个提供主轴在每个振动等级中运行时间的概述，这表明主轴在其运行寿命中是如何使用的。

先进工艺系统的进一步扩展是可以设置警告和NC停止的g限制。当加工过程中超过g限制值时，发出警告或机器自动停止，并根据设置的限制值关闭主轴。这有助于在无人操作时保护主轴。

要确保包含的另一个特性是记录测量振动以供分析的能力。为此，必须在控制中设置g限制和时间间隔。测量是根据时间间隔进行的。所有超过限制的数据将被记录并列出实际日期、时间、g值、g限制、实际转速、刀具编号、进给速率、NC块号和NC程序名称。

建议日志文件大小为18000个可记录块。在2.5秒的时间间隔下，可以记录超过g极限的12.5小时的铣削时间，以便对铣削过程进行详细分析。然后，分析可以导致数控程序的优化。

2.智能热控

随着加工性能的提高，在过去的几年里，机器外壳内的热源问题已经大大增加。热漂移对工件精度有显著的负面影响。为了保证工件精度，需要对热漂移进行补偿。

智能热控制的目标是补偿机器外壳内热源引起的热漂移。其好处是提高工件精度，提高无人加工的工艺可靠性，并通过消除或减少对预热周期的要求来减少加工时间。

智能热控模块应由主轴和主轴托架周围的多个温度传感器组成。机器的热行为被建模，软件算法可以预测主轴在不同主轴速度和不同时间点的热漂移。

智能热控制将z轴方向的热漂移保持在20微米波段内，无需任何预热或预热循环。通过等待主轴(特别是刀柄和刀具)热稳定的预热循环，智能热控制可以将热漂移控制在10微米以内。

在高速加工中心上安装激光刀具测量系统也是非常值得推荐的。为了控制深度小于10微米，特别是在加工分型线或混合表面时，激光可以在加工前补偿刀尖的实际位置。如果连续两次激光读数相同，则热漂移稳定，精加工可以取得良好的结果。激光工具测量系统精确到+/- 1微米。

3.操作员支援系统

虽然高速加工中心的控制在块处理时间、改进的运动控制算法、前瞻、内存和网络能力方面取得了进展，但值得考虑的一个有趣的发展是智能过程控制系统(见图2)．

在高速加工复杂的三维轮廓时，通常需要优化三个目标值:速度、精度和表面光洁度。例如，当粗加工一个模具时，优先考虑的可能是速度。bet188娱乐城在加工一个小型高精度电极时，精度是优先考虑的因素。在完成吹塑模具时，优先考虑的是表面光洁度。bet188娱乐城根据应用程序实现这些目标值需要修改隐藏的且通常不可访问的参数机器性能设置。它们由数百个CNC参数组成，如伺服回路增益、轴突值、平滑滤波器等，这些参数之间关系密切。

通过智能过程控制系统，操作员能够根据应用程序通过易于使用的图形界面优化机器性能设置。通过简单地优先考虑速度、精度和表面光洁度，可以优化机床的性能。轮廓的复杂程度也可以选择简单、中等、复杂。工件的重量可以定义为低、中、重。从粗加工到精加工的每个加工步骤的最佳机器性能设置都可以激活。

针对各种应用程序的各种机器性能设置应该包含在工厂预定义的库中。用户体验应该很容易地转化为额外的机器性能设置，特定于应用程序的设置的数量应该能够随着时间的推移而增长。

4.远程通知系统

随着自动化程度的提高以及机器在晚上和周末的使用，对机器关于其运行状态的通信的要求也越来越高。

远程通知系统是一种模块，它允许将控件的NC消息通过短消息系统以明文形式发送到指定用户的手机上。在数控程序中，可以传输有关机器状态和固定里程碑的信息。

应该在机器控制的地址文件中列出需要通知的人员，并且还应该定义要传达的信息类型——机器停机、错误、警告等。

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总结

所描述的智能加工模块是实用的，有用的，易于使用的模块，模具制造商在评估高速加工中心时应该认真考虑。bet188娱乐城先进的加工系统将提供更好的主轴和刀具寿命以及更好的表面光洁度;智能热控制将消除控制热行为的猜测，从而提供更准确的模具;bet188娱乐城操作人员支持系统将根据应用程序以最小的工作量提供所需的结果;而且，远程通知系统将随时通知您机器的进展，消除意外。总之，在使用高速加工工艺加工模具时，智能加工特性将是模具制造商的一大好处。bet188娱乐城