Seit Beginn des 21. Jahrhunderts spielt die CNC-Technologie mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung und der Erweiterung ihrer Anwendungsbereiche eine immer wichtigere Rolle bei der Entwicklung einiger Schlüsselindustrien (IT, Automobil, Leichtindustrie, Medizin usw.), die für die Volkswirtschaft und den Lebensunterhalt der Menschen von entscheidender Bedeutung sind. Dies liegt daran, dass die Digitalisierung der von diesen Branchen benötigten Ausrüstung einen wichtigen Trend in der modernen Entwicklung darstellt. Generell weisen CNC-Drehmaschinen die folgenden drei Entwicklungstrends auf:
Hohe Geschwindigkeit und hohe Präzision
Hohe Geschwindigkeit und Präzision sind die ewigen Ziele der Werkzeugmaschinenentwicklung. Mit der rasanten Entwicklung von Wissenschaft und Technologie beschleunigt sich das Tempo der Modernisierung elektromechanischer Produkte und die Anforderungen an die Präzision und Oberflächenqualität der Teilebearbeitung werden immer strenger. Um den Anforderungen dieses komplexen und sich ständig ändernden Marktes gerecht zu werden, entwickeln sich aktuelle Werkzeugmaschinen in Richtung Hochgeschwindigkeitsschneiden, Trockenschneiden und Quasi{4}}Trockenschneiden, und die Bearbeitungsgenauigkeit wird ständig verbessert. Andererseits haben der erfolgreiche Einsatz elektrischer Spindeln und Linearmotoren, das Aufkommen funktionaler Komponenten für Werkzeugmaschinen wie Keramikkugellager, hochpräzise, groß- bleihohle Innenkühlung und Kugelmutter-Zwangskühlung, Niedertemperatur-, Hochgeschwindigkeits-Kugelumlaufspindelpaare und Linearführungspaare mit Kugelkäfigen auch Bedingungen für die Entwicklung von Werkzeugmaschinen hin zu hoher Geschwindigkeit und Präzision geschaffen. CNC-Drehmaschinen verwenden elektrische Spindeln, wodurch Riemen, Riemenscheiben und Zahnräder entfallen, die Rotationsträgheit des Hauptantriebs erheblich reduziert, die dynamische Reaktionsgeschwindigkeit und Arbeitsgenauigkeit der Spindel verbessert und die Vibrations- und Geräuschprobleme, die mit Riemen- und Riemenscheibenübertragungen während des Hochgeschwindigkeitsspindelbetriebs verbunden sind, vollständig gelöst werden. Die elektrische Spindelstruktur ermöglicht Spindelgeschwindigkeiten von mehr als 10.000 U/min.
Linearmotoren bieten hohe Geschwindigkeiten, hervorragende Beschleunigungs- und Verzögerungseigenschaften sowie eine hervorragende Reaktions- und Spurgenauigkeit. Durch die Verwendung von Linearmotoren für Servoantriebe entfällt die Zwischenübertragungsverbindung von Kugelumlaufspindeln, wodurch Übertragungsspiel (einschließlich Umkehrspiel) eliminiert wird, was zu einer geringen Trägheit, einer hohen Systemsteifigkeit und einer präzisen Positionierung bei hohen Geschwindigkeiten führt und somit die Servogenauigkeit erheblich verbessert.
Lineare Wälzführungspaare weisen aufgrund ihres Nullspiels in alle Richtungen und der sehr geringen Rollreibung einen geringen Verschleiß, eine vernachlässigbare Wärmeentwicklung und eine ausgezeichnete thermische Stabilität auf, was die Positioniergenauigkeit und Wiederholbarkeit insgesamt verbessert. Durch den Einsatz von Linearmotoren und Linearwälzführungspaaren kann die Eilganggeschwindigkeit von Werkzeugmaschinen von 10-20 m/min auf 60-80 m/min, maximal 120 m/min, gesteigert werden.
Hohe Zuverlässigkeit: Die Zuverlässigkeit von CNC-Werkzeugmaschinen ist ein wichtiger Indikator für die Produktqualität. Ob eine CNC-Werkzeugmaschine ihre hohe Leistung, hohe Präzision und hohe Effizienz erreichen und gute wirtschaftliche Vorteile erzielen kann, hängt entscheidend von ihrer Zuverlässigkeit ab.
CAD-basierter Entwurf und modularer Strukturentwurf von CNC-Drehmaschinen: Mit der weit verbreiteten Anwendung von Computern und der Entwicklung der Softwaretechnologie wurde die CAD-Technologie umfassend weiterentwickelt. CAD ersetzt nicht nur die manuelle Arbeit bei der Erledigung langwieriger Entwurfsarbeiten, sondern, was noch wichtiger ist, es ermöglicht die Auswahl von Entwurfsschemata sowie die Analyse, Berechnung, Vorhersage und Optimierung der statischen und dynamischen Eigenschaften von kompletten Großmaschinen. Es kann auch eine dynamische Simulation jeder Arbeitskomponente der Maschine durchführen. Basierend auf der Modularisierung sind das dreidimensionale geometrische Modell und die realistischen Farben des Produkts bereits in der Entwurfsphase sichtbar. Der Einsatz von CAD kann auch die Arbeitseffizienz erheblich verbessern, die Erfolgsquote des Designs beim ersten Mal erhöhen, wodurch der Testproduktionszyklus verkürzt, die Designkosten gesenkt und die Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt verbessert werden.
