Урьд үед металл огтлолт эхлээд эрчимтэй хийгддэг байсан үед, туршлагатай машинчид өөрсдийн хиймэл ур чадварыг жилүүдийн турш эзэмшсэн байдаг. Бүх үйл ажиллагаа нь хүний гарын үнэн зөв чадвараас хамаарч байсан тул алдаа гарах боломжтой байв. 1940-өөд онд Тоон хяналтын технологийн ирцтэй хамт бүх зүйлс эрчимтэй өөрчлөгдөв. Энэ нь машин програмчлахын төрөл бүрийн перфокартыг оруулж ирсэн бөгөөд энэ нь хүртлээ хамгийн эртний автоматжуулалтын хэлбэр байв. 70-аад онд микро процессорууд боломжийг бүрэн хувьсгав. Тэр үед Computer Numerical Control системүүд, буюу өнөөдөр түгээмэл ашигладаг CNC технологийг танилцуулж эхлэв. Эдгээр шинэ системүүд нь төрөл бүрийн нарийн дүрс, огтлолтыг өмнө нь боломжгүй байсан нарийвчлалтайгаар хийж чаддаг байв. Үйлдвэрлэгчид нь энэ технологийг ашигласнаар бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх хугацааг хуучин аргаар байгуулсан үйлдвэрүүдийнхээ хэмжээнээс 2/3-аар багасгасан, мөн бүтээгдэхүүний чанарын тогтвортой байдлыг сайжруулсан байна.
Дурдах ёстой зарим томоохон амжилтуудад 1952 онд MIT-д хөгжүүлсэн эхний жинхэнэ NC систем болох Whirlwind машиныг дурдаж болно. Дараа нь 1976 онд CAD/CAM программууд гарч ирснээр загварчлалтаас үйлдвэрлэл хүртэлх процессыг хамаагүй хялбарчилсан томоохон алхам байв. 90-аад онд олон тэнхлэгт ЦНС машинууд гарч ирсэн бөгөөд эдгээр нь нэг удаагийн үйл ажиллагаанд агаарын болон орон нутгийн нарийн деталуудыг боловсруулж чаддаг байв. Энэ нь цаг хэмнэж, алдааг бууруулж өгсөн юм. Өнөөгийн байдлаар орчин үеийн 5 тэнхлэгт ЦНС системүүд нэг бүрийн нарийвчлалыг 0.001 мм хүртэл хүргэж чаддаг байна. Энэ нь 80-аад онд боломжтой байсангаас 15 дахин сайн үзүүлэлт юм. Энэ нь олон үйлдвэрлэлийн салбарт үйлдвэрлэлийн процессыг илүү нарийвчлалтай, үр ашигтай болгож өгсөн юм.
Компьютерийн тоон хяналтын (CNC) технологи нь гар аргаар зам тодорхойлж байсан төхөөрөмжийн замыг орлон алгоритмийн нарийвчлалыг оруулж ирсэн юм. Үүний дүнд үйлдвэрүүд байнга ажиллаж, нисдэг онгоцны хөдөлгүүрийн турбины хөтөч болон хүний бие дотор нарийн таарч буй эмнэлгийн орлуулгыг үйлдвэрлэх боломжтой болсон. Машин үйлдвэрлэгчид CNC фрезерийн төхөөрөмж ашиглавал хуучин төхөөрөмжөөс хоёр дахин хурдан цилиндрийн блок үйлдвэрлэж чаддагаа мэдэгдэж байна. Үнэхээр тоглоомыг өөрчилсөн зүйл бол автомат багаж солих болон орчин үеийн ихэнх дэлгүүрүүдэд багтсан нөхөн дуслаг систем юм. Эдгээр сайжруулалтууд нь нарийн хэмжилт шаардлагатай салбарт эрхэлж буй алдааны тоог 90 орчим хувь бууруулсан бөгөөд тухайлбал агаарын тээвэрлэлт, шүдний протез үйлдвэрлэлд онцлог ач холбогдолтой.
Одоогийн үед олон тэнхлэгт ЦНС систем нь ойролцоогоор 0.005 мм нарийвчлалд хүрч байгаа бөгөөд энэ нь өмнө нь 3D хэвлэлтийн технологи шаарддаг байсан нарийн хэлбэрүүдийг үйлдвэрлэх боломжийг нээж өгсөн. Энгийн 3 тэнхлэгт машин ба дэвшилтэт 5 тэнхлэгт системийн хоорондох зөрүү нь маш их юм. Таван тэнхлэг нь хамтран ажилладаг (X, Y, Z тэнхлэгүүд болон A ба B тэнхлэгүүдийн эргэлт) тул боловсруулалтын явцад хэсгүүдийг зогсоож гар аргаар тохируулах шаардлагагүй болсон. Бэлтгэлтийн цаг хэмнэлт ч гэсэн их байгаа бөгөөд олон үйлдвэрүүд нисэх онгоцны хөдөлгүүрийн турбин хөтөч эсвэл ортопедийн мэс засалд зориулсан захиалгат имплантатуудыг үйлдвэрлэхдээ бэлтгэлтийн ажлыг гуравны хоёроор багасгасан гэж мэдэгдэж байна.
Түшүүлийн сүүлчийн судалгаагаар таван тэнхлэгтэй CNC төхөөрөмж нь онгоцны хэсгүүдийг үйлдвэрлэхэд шаардагдах цагийг гурван тэнхлэгтэй традицион системтэй харьцуулахад дөрөв дөхөм хувиар багасгаж чаддаг. Тус машины ажиллах хурдны амжилт маш гайхалтай юм. Зарим загвар нь минутанд 50,000 эргэлт хүртэл хурдтай ажилладаг бөгөөд хэрэв хатуу гангаар 1500 метр/минут хурдтай хөдөлж байсан ч ч бүрэн нарийвчлалыг 5 микрон эсвэл түүнээс бага хэмжээнд хадгалж чаддэг. Ийм ажиллагаа нь цахилгаан хөдөлгүүрийн хөндийн хэсгийг үйлдвэрлэхэд маш чухал байдаг. Учир нь үйлдвэрлэгчид хэвлийн хөдөлгөөнгүйгээр хөнгөн цагаан түүхий эдийг ашиглах шаардлагатай байдаг.
CNC хэрэгслийн технологийг дэвшүүлэхэд тусалж буй гурван шиньчлэл:
Хяналтын системийг тохируулбал эдгээр хэрэгслүүд нь матриц болон огтлогчийн үйлдвэрлэлд 72 цагийн тасралтгүй үйлдвэрлэлийг дэмждэг бөгөөд ±0.0025 мм нарийвчлалыг хадгалж байна.
Орчин үеийн CNC системүүд Индустри 4.0 зарчимтай нэгддэг бөгөөд IoT холболтыг Искусственный интеллектээр удирддаг шийдвэр гаргах чиглэлтэй хослуулдаг. Автомжуулалтын ведущийн нэгэн платформ нь бодит цагийн мэдээллийг боловсруулах замаар роботын интеграцыг хялбар болгож, гарын авлага ажлыг 60%-иар бууруулж, металл огтлох үйл ажиллагааны нэгдмэл чанарыг сайжруулдаг.
CNC машинд байршуулсан IoT сенсорууд хэлбэлзэл, температур, хэрэгсэл хөнөөлж буй байдлыг хянаад төв дэлгэц рүү мэдээлэл дамжуулдаг. Эдгээр систем нь урьдчилан мэдэгдэх мэдээллийн дагуу хүрэлцээгүй зогсолтыг 30%-иар бууруулдаг. Жишээлбэл, титаныг боловсруулах үед температурын өөрчлөлт 0.5 секундын дотор автоматаар хөргөх системийг ажиллуулж, хэмжээний тогтвортой байдлыг хадгалдаг.
Дэвшилтэт шинжилгээний платформууд том хэмжээний үйл ажиллагааны мэдээллийг боловсруулж, засварын шаардлагыг урьдчилан таамагладаг. Урьдчилан таамаглах алгоритмууд нь традицион төлөвлөгдсөн засвар үйлчилгээтэй харьцуулахад машины зогсолтыг 45%-иар бууруулж, өндөр хүчин чадалтай орчинд хэрэгслийн насны дундаж хугацааг 22%-иар сунгаж, солих мөчийг оновчтой болгодог.
Гүн сургалтын загварууд нь материалын хаягдлыг хамгийн бага байлгахын тулд үр ашигтай хэрэгслийн замыг үүсгэхийн тулд түүхэн машин эдлэлийн өгөгдлийг шинжилдэг. Нэг автомашины үйлдвэрлэгч нь тохируулга замын шийдлийг нэвтрүүлснээр хөнгөн цагаан хөдөлгүүрийн деталд 18% илүү хурдан циклээр ажиллаж байжээ.
Сүлжээний орчны дагуу ажилладаг компьютерийн харааны системүүд нь микрон түвшний нарийвчлалтайгаар боловсруулсан хэсгүүдийг шалгадаг. Дэлхийн эдийн засгийн форумын мэдээллээр аэрокосмос деталд хий-ийн чанарын систем нь гадаргын 98% гологдолыг илрүүлж, дахин боловсруулах ажлыг 75%-иар бууруулжээ.
Өөрийгөө оновчтой болгодог CNC системүүд нь мэдрэгчийн мэдээллийн дагуу огтлолын параметрүүдийг үйл ажиллагааны явцад тохируулдаг. Зэвэрдэггүй гангаар хийсэн хувьд хаалттай холбоос нь материалын хатуу чанарын өөрчлөлттэй байршилд ±0.001" нарийвчлалыг хадгалан эхний удаагийн гаралтын 99.8% хүртэл байжээ.
Аэроустгах үйлдвэрлэлийн дэлхээнд CNC технологи нь жинхэнэ микрон түвшнийг шаарддаг нисдэг онгоцны хөдөлгүүр болон турбин дээрх нарийн хэсгүүдийг хийхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ салбрын ихэнх дэлгүүрүүд нь одоо 5-тэнхлэгт CNC төхөөрөмжүүдэд ихээр тулгуурладаг бөгөөд FAA шалгалтанд тэнцэх болон AS9100 чанарын шаардлагад нийцсэн чухал нисэх төхөөрөмжийн хэсгүүдийг үйлдвэрлэдэг. Аэроустгах салбрын компанийн гурван дөрөвний нь эдгээр дэвшилтэт систем рүү шилжсэн байна. Энэ нь юунд чухал вэ гэвэл орчин үеийн онгоцны загварчлал нь титан, Inconel шиг хэцүү материалыг дээд тал нь дундажаар 0.0001 инчийн нарийн зөрөөтэйгээр боловсруулдаг. Энэ түвшний нарийн боловсруулалт нь техникийн шаардлагыг л хангахаас илүү онгоцуудын шатахууны хэмнэлтэнд тусалдаг бөгөөд энэ нь агаарын компаниуд зардлаа бууруулах болон орчин үеийн орчин хамгаалах арга замыг хайж байгаа тул чухал болж байна.
Авто үйлдвэрлэгчид цахилгаан хөдөлгүүрийн цилиндр, шилний хайрцаг, моторын хэсгүүдийг цагт 500-аас илүү ширхэг үйлдвэрлэх CNC систем ашигладаг бөгөөд хэмжээний нарийвчлалыг 99.98% хадгалж байна. Энэхүү хэмжээний өсөлт нь загварчлалтын зардлыг 40%-иар бууруулж, бүс нутгийн онцлог шаардлагыг хангадаг.
Компьютерийн тоон хяналтын (CNC) төхөөрөмжүүд нь FDA-аар баталгаажуулсан мэс заслын багаж, эмнэлгийн зүйлсийг үйлдвэрлэх чадамжтай бөгөөд дэлгэрэнгүй мэдээлэл нь 0.002 инч хүртэлх нарийн хэмжээтэй байж болох бөгөөд энэ нь ердийн хүний үсэнд байгаа хөвөнгөөсөө ч нарийн байдаг. Эдгээр онцгой Швейцарийн загварын CNC токарийн станцууд нь 456 тэрбум ам.долларын эрүүл мэндийн төхөөрөмжийн салбарын дагуу стандарт тоног төхөөрөмж болон хувирчээ. Эдгээр нь кобальт хромын хайлш, PEEK полимер зэрэг био-тохиромжтой бодисуудыг цусны судасны стент, бугалга болон өвдөгний орлуулах үений болгон хувиргадаг. Мөн нано гүйцэтгэлийн аргуудыг ашиглан гадаргуугийн бага зэрэг дутагдалтай байдалыг арилгаж байна. Энэ нь яагаад чухал гэвэл биед оруулсан гадны объектын хамгийн бага дутагдал нь мэс заслын дараа асуудал үүсгэж болзошгүй юм.
Агаарын тээврийн салбарын тэргүүлэгч нийлүүлэгч 9 тэнхлэгтэй CNC төвүүдийг уян хатан замын алгоритмуудтай хослуулан ашиглан титаны турбин дискэн дээрх машинчлалтын цагийг 62%-иар бууруулжээ. Роботын ажлын байрны удирдлагыг интеграцлах ба процесс дундын лазер сканирование ашиглан систем дараах үр дүнд хүрсэн:
| Тооноор | Зөвлөх |
|---|---|
| Усны материал зардал | 34%-иар буурч |
| Гадаргуугийн боловсруулалтын нэгдмэл чанар | Ra 0.2 μm |
| Үйлдвэрлэлийн хугацаа | 19 хоног 7 хоног |
Энэ туршлага нь олон тэнхлэгтэй CNC систем нь экзотик материалын тулд гаргасан сорилтыг даван агаарын тээврийн салбарт тэг алдаатай шаардлагыг хангадагийг харуулж байна.
CNC технологийн ирээдүй нь роботын интеграцитай холбоотой бөгөөд ухаалаг тавцан солих систем нь хүний оролцоогүй ажиллагааны 95%-ийг хангаж байна. Түрүүлэгч үйлдвэрлэгчид роботын CNC кластеруудыг ашиглан турбин хөтөчийн үйлдвэрлэлд 40%-ийн өсөлт оруулж байгаа бөгөөд эдгээр нь бодит цагт тогтмол замыг өөрөө оновчтой болгодог.
Энэ салбар нь хэвийн загвараас 30% бага энерги хэрэглэдэг цахилгаан хөдөлгүүрүүдийг ашиглан тэгш байдалыг дээшлүүлж байна. Өндөр нарийн металл хаягдлыг дахин ашиглаж буй системүүд нь 98%-ийг нь авч байгаа бөгөөд, хамгийн бага хэмжээний болон тосны хэмнэлттэй технологи нь хөргөгчийн хэрэглээг 75%-аар бууруулж байна. Энэ нь ялангуяа нарийн эмнэл зүйн үйлдвэрлэлд маш их ашигтай байдаг.
CNC эд анги үйлдвэрлэх эрэлт нь наран энергийн салбар, цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд зориулагдсан нарийн хөнгөн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шаарддаг тул 2030 онд 5% жилийн дундаж өсөлтийн хурдтай байх боломжтой. Заx зээл нь 126 тэрбум ам.долларын хэмжээнд хүрэх бөгөөд Азийн-Номхон далайн бүс нутаг дахь суурилуулалтын 45% эзлэхэд хүрэх боломжтой.
EN
