Celer progressus technologiae systematis CNC condiciones praebuit progressui technologico machinarum instrumentorum CNC. Ut necessitatibus mercatus occurratur et altioribus postulatis technologiae fabricationis modernae pro technologia CNC satisfaciatur, progressus hodiernus technologiae CNC mundialis et instrumentorum eius imprimis in sequentibus notis technicis reflectitur:
1. Celeritas magna
ProgressusMachinae CNCAd directionem celerrimam non solum efficientiam machinationis insigniter augere et sumptus machinationis minuere potest, sed etiam qualitatem machinationis superficialis et accuratiam partium augere. Technologia machinationis celerrimae late applicari potest ad productionem parvi sumptus in industria manufactoria assequendam.
Ab annis 1990, nationes in Europa, Civitatibus Foederatis Americae, et Iaponia certatim inter se versantur ut novam generationem machinarum CNC celerrimarum evolvant et adhibeant, ita ut celeritatem evolutionis machinarum celerrimae accelerarent. Novae progressiones factae sunt in unitate fusi celerrimi (fusus electricus, celeritas 15000-100000 r/min), componentibus motus alimentationis celeris et accelerationis/tardationis altae (velocitas motus celeris 60-120m/min, celeritas alimentationis secandi usque ad 60m/min), systematibus CNC et servo altae efficaciae, et systematibus instrumentorum CNC, ad novos gradus technologicos pervenientibus. Cum technologiae clavis in serie agrorum technicorum, ut mechanismus sectionis ultra-velox, materiae instrumentorum ultra-durae resistentiae attritioni longae et instrumenta abrasiva ad trituram, fusus electricus altae potentiae et celeritatis altae, componentibus alimentationis a motore lineari altae accelerationis/tardationis impulsis, systematibus moderationis altae efficaciae (inclusis systematibus monitoriis), et instrumentis tutelaribus, fundamentum technicum pro evolutione et applicatione novae generationis machinarum CNC celerrimarum provisum est.
In praesenti, in machinatione celerissima, celeritas sectionis tornationis et fresationis plus quam 5000-8000m/min pervenit; celeritas fusi supra 30000 rpm est (quaedam usque ad 100000 rpm pervenire possunt); celeritas motus (velocitas alimentationis) mensae operis: supra 100m/min (quaedam usque ad 200m/min) cum resolutione 1 micrometri, et supra 24m/min cum resolutione 0.1 micrometri; celeritas mutationis instrumenti automaticae intra 1 secundum; celeritas alimentationis pro interpolatione linearum parvarum 12m/min attingit.
2. Alta praecisio
ProgressusMachinae CNCA machinatione accurata ad machinationem ultra-accuratam, haec est via quam potentiae industriales toto orbe terrarum obligant. Eius accuratio a gradu micrometrico ad submicronicam, atque etiam ad gradum nanometricum (<10nm) extenditur, et eius usus magis magisque diffunditur.
**Hodie, sub requisitis machinationis altae praecisionis, accuratio machinae CNC ordinariae ab ± 10 μm ad ± 5 μm aucta est; accuratio machinationis centrorum machinationis praecisionis ab ± 3 ad 5 μm variat, ad ± 1-1.5 μm etiam altior; accuratio machinationis ultra-praecisionis ad gradum nanometricum (0.001 micrometra) pervenit, et accuratio rotationis fusi ad 0.01~0.05 micrometra pervenire debet, cum rotunditate machinationis 0.1 micrometrorum et asperitate superficiei machinationis Ra=0.003 micrometrorum.** Hae machinae plerumque fusos electricos frequentiae variabilis vectoribus moderatos (cum motore et fuso integratos) utuntur, cum deviatione radiali fusi minore quam 2 µm, dislocatione axiali minore quam 1 µm, et inaequilibrio axis ad gradum G0.4 perveniente.
Impulsus alimentationis instrumentorum machinarum celeris et praecisionis plerumque duo genera comprehendit: "motor servo rotativus cum cochlea globosa praecisionis celeris" et "motor linearis directus impulsus". Praeterea, instrumenta machinarum parallelarum emergentia etiam facile alimentationem celerem consequi possunt.
Ob technologiam maturam et usum latum, cochleae sphaericae non solum praecisionem magnam (ISO3408 gradus 1) assequuntur, sed etiam sumptum relative humilem ad celerem machinationem efficiendam habent. Quapropter adhuc hodie a multis machinis celeribus machinandis adhibentur. Machina instrumentalis hodierna celeritatis machinandi, cochlea sphaerica impulsa, celeritatem motus maximam 90m/min et accelerationem 1.5g habet.
Cochlea globularis ad transmissionem mechanicam pertinet, quae deformationem elasticam, frictionem, et spatium inversum in processu transmissionis necessario implicat, unde hysteresis motus et alia errata non linearia oriuntur. Ut effectus horum errorum in accuratam machinationem tollatur, impulsio directa motoris linearis machinis instrumentis anno 1993 adhibita est. Cum "transmissio nulla" sine nexibus intermediis sit, non solum parvam inertiam motus, magnam rigiditatem systematis, et celerem responsionem habet, sed etiam celeritatem et accelerationem magnam consequi potest, et longitudo ictus eius theoretice illimitata est. Accuratio positionis etiam altum gradum sub actione systematis feedback positionis altae praecisionis attingere potest, eam methodum impulsionis idealem reddit pro machinis instrumentis machinationis altae et altae praecisionis, praesertim machinis instrumentis mediis et magnis. In praesenti, maxima celeritas motus celeris machinarum machinationis altae et altae praecisionis motoribus linearibus utentibus 208 m/min attigit, cum acceleratione 2g, et adhuc locus est ad progressionem.
3. Alta fides
Cum evolutione applicationum reticulatarumMachinae CNCAlta fides machinarum CNC iam meta a fabricatoribus systematum CNC et fabricatoribus machinarum CNC consecuta est. Pro officina sine operariis quae duabus vicibus in die operatur, si opus est ut continue et normaliter intra 16 horas operetur cum ratione sine defectu P(t)=99% vel plus, medium tempus inter defectus (MTBF) machinae CNC maius quam 3000 horas esse debet. Pro una tantum machina CNC, proportio rationis defectus inter systema principale et systema CNC est 10:1 (fiducia CNC uno ordine magnitudinis maior est quam systema principale). Hoc loco, MTBF systematis CNC maius quam 33333.3 horas esse debet, et MTBF instrumenti CNC, fusi, et impulsoris maius quam 100000 horas esse debet.
Valor MTBF (Medium Breve Perfunctionis) instrumentorum CNC externorum hodiernorum plus quam 6000 horas attigit, et instrumentum impulsorium plus quam 30000 horas attigit. Attamen, videri potest adhuc discrimen a meta ideali superesse.
4. Compositio
In processu fabricationis partium, magna pars temporis inutilis consumitur in manipulatione partium, oneratione et exoneratione, institutione et adaptatione, mutatione instrumentorum, et celeritate fusi augenda et decrescenda. Ut haec tempora inutilia quam maxime minuantur, homines sperant varias functiones fabricationis in eadem machina instrumentaria integrare. Quapropter, machinae functionum compositarum exemplar celeriter evolvens his annis factae sunt.
Conceptus machinae instrumentorum compositae in agro fabricationis flexibilis ad facultatem machinae instrumentorum refertur ad automatice perficiendam machinationem multiprocessus eiusdem vel diversarum methodorum processus secundum programmata machinationis CNC postquam materia uno impetu comprimitur, ut varii processus machinationis perficiantur, ut tornatio, fresatura, perforatio, terebratio, trituratio, foratio, alesatura, et expansio partis formae complexae. Quod ad partes prismaticas attinet, centra machinationis sunt machinae instrumentae typica quae perficiunt processum compositum multiprocessus eadem methodo processus utens. Demonstratum est machinationem compositam posse emendare accuratiam et efficientiam machinationis, conservare spatium, et praesertim abbreviare cyclum machinationis partium.
5. Polyaxializatio
Cum systemata CNC quinque-axium nexus et programmata programmandi vulgarentur, centra machinationis quinque-axium nexus moderata et machinae fresatrices CNC (centra machinationis verticalia) in hodierno progressu celerrima factae sunt. Propter simplicitatem moderationis quinque-axium nexus in programmatione CNC pro fresis sphaericis cum superficiebus liberis machinantur, et facultatem celeritatem sectionis rationabilem pro fresis sphaericis in processu fresationis superficierum tridimensionalium servandi, asperitas superficiei machinationis significanter augetur et efficacia machinationis magnopere augetur. Attamen, in machinis instrumentis tri-axium nexus moderatis, impossibile est vitare extremitatem fresae sphaerici cum celeritate sectionis prope nihilum ne in sectione participet. Ideo, machinae quinque-axium nexus moderatae focus evolutionis activae et certaminis inter maiores fabricatores machinarum instrumentorum propter suas commoditates functionis irreparabiles factae sunt.
Nuper, nationes externae adhuc sex axium nexus moderandi instrumentis secandis non rotantibus in centris machinandis investigant. Quamquam forma machinationis earum non circumscribitur et profunditas secandi tenuissima esse potest, efficientia machinationis nimis humilis est et difficulter practica est.
6. Intelligentia
Intelligentia est directio magna in evolutione technologiae fabricationis saeculo XXI. Machinatio intelligens est genus machinationis fundatum in gubernatione retium neuralium, gubernatione incerta, technologia retium digitalium, et theoria. Propositum habet simulare actiones intelligentes peritorum humanorum durante processu machinationis, ut multa problemata incerta solvat quae interventionem manualem requirunt. Contentum intelligentiae varios aspectus in systematibus CNC comprehendit:
Ad efficientiam qualitatemque processus intelligentes persequendas, ut puta moderationem adaptivam et generationem automaticam parametrorum processus;
Ad efficientiam agendi emendandam et nexum intelligentem facilitandum, ut puta moderatio praecursoria, computatio adaptiva parametrorum motoris, identificatio automatica onerum, selectio automatica exemplorum, adaptatio automatica, etc.;
Programmatio simplicior et operatio intelligens, qualis est programmatio automatica intelligens, interfacies hominis-machinae intelligens, etc.;
Diagnosis et monitoria intellegentia diagnosim et sustentationem systematis faciliorem reddunt.
Multa systemata secandi et machinandi intellegentia in mundo investigantur, inter quae solutiones machinandi intellegentiae ad perforationem ab Associatione Iaponica Investigationis Instrumentorum CNC Intelligentium propositae repraesentativae sunt.
7. Retia
Imperium machinarum instrumentorum interretiale imprimis ad nexum interretiale et imperium interretiale inter machinam instrumentorum et alia systemata imperii externa vel computatra superiora per systema CNC instructum refertur. Machinae instrumentae CNC plerumque primum ad locum productionis et LAN internam societatis spectant, deinde per interrete cum exterioribus societatis connectuntur, quod technologia Interrete/Intranet appellatur.
Cum maturitate et evolutione technologiae retium, industria nuper notionem fabricationis digitalis proposuit. Fabricatio digitalis, quae etiam "e-fabricatio" appellatur, unum e symbolis modernizationis in societatibus fabricationis mechanicae est et methodus suppletionis norma pro fabricatoribus machinarum instrumentorum internationalibus hodie. Cum late diffusa adoptione technologiae informationis, plures ac plures usores domestici officia communicationis remotae aliasque functiones requirunt cum machinas instrumenta CNC important. Fundamento late diffusae adoptionis CAD/CAM, societates fabricationis mechanicae magis magisque apparatu machinationis CNC utuntur. Programmata applicationis CNC magis magisque locupletia et facilia usu fiunt. Designatio virtualis, fabricatio virtualis, aliaeque technologiae magis magisque ab ingeniariis et technicis persequuntur. Substitutio apparatuum complexorum intelligentia programmatum fit inclinatio magni momenti in evolutione machinarum instrumentorum hodiernarum. Sub fine fabricationis digitalis, nonnulla programmata administrationis societatum provectiora, ut ERP, per re-ingeniariam processuum et transformationem technologiae informationis emerserunt, maiores utilitates oeconomicas societatibus creantes.
8. Flexibilitas
Proclivitas machinarum instrumentorum CNC ad systemata automationis flexibilia est evolvere a puncto (machina singularis CNC, centro machinationis, et machinae machinationis compositae CNC), linea (FMC, FMS, FTL, FML) ad superficiem (insulam fabricationis independentem, FA), et corpus (CIMS, systema fabricationis integratum reti distributum), et ex altera parte, in applicatione et oeconomia intendere. Technologia automationis flexibilis est medium principale quo industria fabricationis se accommodat ad postulata dynamica mercatus et producta celeriter renovat. Est proclivitas principalis progressionis fabricationis in variis nationibus et technologia fundamentalis in campo fabricationis provectae. Focus eius est in emendanda firmitate et utilitate systematis, cum fine facilis nexus et integrationis; inculcare progressionem et emendationem technologiae unitatis; machina singularis CNC versus magnam praecisionem, magnam celeritatem, et magnam flexibilitatem evolvitur; machinae instrumentorum CNC et earum systemata fabricationis flexibilia facile cum CAD, CAM, CAPP, MTS coniungi possunt, et versus integrationem informationis evolvere; progressio systematum reticulorum versus apertitudinem, integrationem, et intelligentiam.
9. Viridisizatio
Machinae secatoriae metalli saeculi XXI tutelam ambitus et conservationem energiae ante omnia habere debent, id est, viriditatem processuum secandi assequi. Hodie, haec technologia processus viridis imprimis in non usu fluidi secandi intendit, quia fluidum secandi non solum ambitum polluit et salutem operariorum periclitatur, sed etiam consumptionem opum et energiae auget. Sectio sicca plerumque in atmosphaera atmosphaerica perficitur, sed etiam sectionem in atmosphaeris gasis specialibus (nitrogenio, aere frigido, vel utendo technologia refrigerationis electrostaticae siccae) sine usu fluidi secandi includit. Tamen, pro certis methodis machinandis et combinationibus partium, sectio sicca sine usu fluidi secandi nunc difficilis est ad usum in praxi, ita sectio quasi sicca cum lubricatione minima (MQL) emersit. Hodie, 10-15% processus mechanici magnae scalae in Europa sectionem siccam et quasi siccam utitur. Pro machinis instrumentis, ut centris machinandis quae ad multiplices methodos machinandis/combinationes partium designatae sunt, sectio quasi sicca praecipue adhibetur, plerumque per aspersionem mixturae quantitatum minimarum olei secandi et aeris compressi in aream secandi per canalem cavum intra fusum machinae et instrumentum. Inter varia genera machinarum secandi metallorum, machina ad secandum dentaturam frequentissime ad secandum sicco adhibetur.
Breviter, progressus et evolutio technologiae machinarum CNC condiciones opportunas pro evolutione industriae fabricatoriae modernae praebuerunt, progressionem fabricationis versus directionem humaniorem promoventes. Praevideri potest cum evolutione technologiae machinarum CNC et applicatione lata machinarum CNC, industriam fabricatoriam revolutionem profundam inducturam esse quae exemplar fabricatorium traditionale labefactare potest.