系列演讲 | 数控切削机床操作性技术突破

发布时间: 2021-02-09

系列演讲简介


AMTech先进制造技术系列演讲

2020年11月20日,美国赫克机床中国区总经理姚雪在深圳2020先进制造业论坛上,发表了关于数控切削机床先进技术突破与实际场景解决方案的演讲,与在场的制造业专业人士进行了交流与探讨。

作为AMTech先进制造技术的系列演讲,AMTech将会连续分享本次论坛上的多期优质演讲视频内容,与大家一同学习探讨,共探未来先进制造业发展之路。


关于数控切削机床先进技术突破与实际场景解决方案的演讲

数控切削机床三个考核因素
1

精度

赫克所有的精切机床的精度标准都已达到VDI/DGQ3441标准,同时保持足够的精度储备。在实际应用中其激光检测的重复定位精度可以满足精密加工设备的需求,可达到德国瑞士顶级精密数控机床精度水平

2

切削性能

视频中赫克最小的一款通用型机床VM10i,自重仅有3吨,满刀切30mm切深不锈钢工件足以展现赫克强悍的切削能力。赫克机床的切削能力首先来自于机床的刚性,在配套了完整的计算和匹配性设计下的有限元分析使赫克的机床拥有强大的切削能力。
另外赫克独有的专利技术:超级运动控制软件Ultimotion是其实现优越的切削性能的关键因素。Ultimotion 是“基于全新算法结构的优化运动轨迹和进给率的动态控制软件”。特别提示,这一革命性技术产品已成为赫克机床的标配。所有新购赫克机床都予免费配置此项功能。



简单列举几个Ultimotion的特性:

 双弧平滑

众所周知,所有的数控运动都是差补运动,常见的机床都是两个运动轴交替运动,一个运动轴运动停止,另外一个就开始运动,因此任意一个加工曲线如果放大到足够大的倍数时,会呈现出一个梯形。 而赫克的超级运动控制软件的采用双弧平滑运动模式是两个轴同时在运动,当一个轴减速的时候,另外一个轴已经开始加速了。所以如果放大到足够倍数,可以发现赫克在控制软件的模式下出来的曲线是一段一段的圆弧而不是通常的阶梯,双弧平滑使得加工通过圆弧连接,加工过程更快、效率更高。

 动态变量前馈

除了正常的运动控制,给出信号反馈,加动作反馈之外,赫克在动作开始之前,有一个馈补,这样的好处是把一些可能发生的动态的未确定性都及时做了补偿。

 超前预读

一段程序在运行时,所有的控制系统都是相同的,运行一段程序前需要预读一部分来确保机床运行的连续性。通常情况下可能是几百段或者几千段,而在赫克的算法下,它的超前预读的程序段在一万段以上,这是一个非常重要的指标,以此评定是否有效连续的使用机床。

3

操作性

在任何一台赫克机床上,一个控制系统下面,有两个不同的编程方式对话式编程与NC编程。在对话式编程下,哪怕是以草图的方式直接输入系统,也能直接生成程序。而NC编程就是与其他像发那科、西门子一样常用的,需要记代码的常规编程。在赫克的系统里面,根据使用者的应用习惯和便利性,这两种系统的编程方式可以合并或分开使用,使用者可以一段用对话式、一段用NC,而且NC编程是跟所有的主流的编程方式和主流系统都可以兼容的。



其中有几个例子可以体现它的便利性。一个是DXF 转换,当拿到一张CAD图纸,只需把图纸录入到这个系统里面,然后做一个转换的动作,机床系统就会自动生成程序,可以开始加工,这是在两维的情况下。在赫克最新开发的三维实体模型中,导入系统后,只需点击需要加工的曲面,那么系统就会按照要求生成所需的加工程序,就可以开始加工了,所以实际上在这里面对于人员的编程能力是一个非常大的简化。


再有一个是第四轴旋转,大家都知道平面编程比较容易,那么曲面编程比较难,但是在赫克这就变得很简单,只需要编一个两维的一个平面,然后给出一个指令,沿某个轴旋转,它自动生成一个曲面。这个就是第四轴环绕功能,特别在一些有回转体和转台的情况下,这个功能特别重要。这几个例子是赫克的操作者使用得比较多和便捷的功能,赫克丰富的产品线和专业的技术平台可以解决更多的需求。


   智能化本地开发实践 

关于智能制造,目前国际上有三个基本计划分别是美国的“先进制造业国家战略计划”(2012)德国的“工业4.0”(2013)和中国制造2025(2015),这些都体现了信息技术与制造技术深度融合的数字化网络化智能化制造将是未来的发展趋势。


赫克是首个在中国落地的MT connect数控设备互通标准的企业。由于赫克独有的控制器特别适用于这种联通模式,目前已在上海的技术中心落地,在展厅中便能实时看到机床的运转方式、运转状况和程序的运行。MES系统是现如今各个行业都比较热门的制造执行管理系统,它实际上是一个很大的工业生产信息化的管理系统,可以为企业提供从数据到计划排产到生产调度等等的服务,所有的流程都可以在系统体现。


赫克的中国公司团队从五年前就开始与本地高校合作开展智能化技术本地开发实践,首先与西安当地的大学一起合作研发一款针对本地制造企业实际需要的实用性系统 CMES。这个系统采用模块化设计,大大节省了成本。另外它采取一个分层结构,通过硬件的抽象层,把业务结构和实际的机床运行隔开。也就是说即使系统现了问题,机床也并不会因此受到影响。


产品应用案例
上飞装备
上海本地航天航空装备制造商

这一家上海本地航天航空装备制造商建成了国内航空领域中先进的小批量多批次航空零组件柔性智能化生产线,后期将为航空领域提供精密零部件及向主机厂输出柔性智能化生产线。批量小、品种多、工序繁,这是飞机和航天领域零部件的特点。赫克的解决方案是用以 CMES执行系统作为一个基架,然后基于一个通讯标准,通过网口把它连接起来。


西安本地智能化制造线

西安本地这一条航空智能化制造线,根据排产计划自动分配机床和相关物料机械实时监控,同时完成智能小批量多品种,整个管理过程的自动化,制造线上的零件很大,并且是一个较难加工的材料,而且工艺非常复杂,需要一个零件在不同的机床上完成。(如视频中的图所示)赫克在该制造线上实现了一个技术性的突破,是它有两个料道,一个是大件的料道,一种是小工件的料道,采用这种方式,这两个系统可以实时切换,碰到什么工件,它就会指定机器采用什么样的加工方式。


美国赫克机床(HURCO)


赫克集团(NASDAQ: HURC)在全球拥有12个独立的全资子公司,是一家全球性工业技术公司和处于领先地位的高科技机床制造商。在华全资子公司—赫克中国,负责在中国大陆地区的机床推广、销售和售后服务等业务。赫克产品线丰富包括各类立式加工中心、卧式加工中心、5轴加工中心和车削中心。赫克智能化控制系统WinMax釆用开放式的系统架构,以对话式编程为主,兼容NC程序,业界最灵活的控制系统协助用户轻松实现工业4.0智能制造自动化方案,超级运动控制软件UltiMotionTM更能显著缩短加工时间并有效提高表面加工质量。

卓越的加工智慧、业界最灵活的控制系统助您轻松实现工业4.0智能制造自动化方案——赫克期待您的关注。



(完整演讲视频请点击文章上方视频)