Hurco Max5 CNC 采用双显示器，允许在屏幕上编程和同时查看 3D 模型零件模拟。 （由 Hurco Cos. Inc. 提供）快速、智能的控制让艰巨的任务变短。
互联制造和数字化技术正在推动 CNC 机器控制领域的许多重大创新，帮助机械车间尽可能快速高效地切割金属和制造零件。在大多数情况下，软件在帮助车间的 CNC 编程人员和操作员以尽可能高的精度轻松制造零件方面处于领先地位。
如今的 CNC 设备几乎配备了最新的硬件进步，包括更快的处理器，用于计算密集型任务的更多板载 RAM，以及更新的固态驱动器选项s 可实现近乎即时的启动时间以及在恶劣的车间环境中无忧操作。
然而，最新的软件进步具有连接制造应用程序、高级 3D 模拟和触摸等功能- 基于用户界面，继续为 CNC 制造商提供最好的途径，让他们从竞争中脱颖而出。
“控制软件确实是机床制造商引入颠覆性创新的唯一场所，”Michael 说Cope，印第安纳波利斯 Hurco Cos. Inc. 的产品技术专家。 “由于新的和创新的机械解决方案很少见，尤其是在没有引入一些新的冶金技术或类似技术的情况下，提供尖端软件和图形用户界面的变化使 CNC 控制更强大、更通用、更易于使用已经成为每个建筑商在竞争中脱颖而出的领域。”
我们可以谈谈吗？
FANUC America 在 IMTS 2018 上展示了其面向制造商的智能互联技术。（由 FANUC America Corp. 提供）随着制造业经历数字化转型，CNC 控制开发商和机床制造商不断添加新特性和功能配备最新的传感器、处理器和软件。在 IMTS 上，控制开发商 FANUC 和西门子特别展示了新设备和战略，用于连接工业物联网 (IIoT) 的控制和自动化并实现工业 4.0。
在位于密歇根州罗切斯特山的 FANUC America Corp. 的 IMTS 展位上，该公司展示了其最新的 IIoT 技术，包括 FANUC Intelligent Edge Link and Drive (FIELD) 数据收集和监控系统及其在 ROBOT-LINKi (ZDT) 上的零停机时间，后者使用预测分析来帮助防止意外故障造成的停机。
FANUC 还展示了新的 CNC 功能，包括用于五轴和复合加工功能的改进的高分辨率 3D 模型加工模拟；其最新的 Series 0i-Model F Plus，其下一代 Series 0i 控件；及其快速简单的机器人化启动 (QSSR) 功能，用于将 FANUC 的 CNC 与公司的机器人连接起来。此外，FANUC 还在其 CNC 中添加了直接内置的视觉功能。“我们看到很多人都在推动在 CNC 上使用内置视觉系统，”FANUC America 的工程经理 Paul Webster 说位于伊利诺伊州霍夫曼庄园的 CNC 单元。 “这刚刚发布；硬件技术与机器人端相同，但它的实施方式不同。”该系统使用与 FANUC 机器人中使用的视觉系统不同的软件，“允许通过 CNC 灵活地实施视觉，”Webster 说。
将 CNC 机床连接在一起的最新趋势可以提供位于伊利诺斯州埃尔克格罗夫村的 Siemens 机床业务部的 Sinumerik CNC 产品经理 Tiansu Jing 指出。 “西门子正在为所有制造领域提供可变的技术创新，包括航空航天和汽车等主要领域，”他说。 “这些创新不仅着眼于通过引入功能强大的全新 TIA 门户和 Safety Integrated Plus 来提高机器制造商的工程设计速度，而且着眼于数据数字化产品的‘艺术’，为最终客户提供连接方式，监控、分析和优化他们的机器。
“智能制造/工业 4.0，也称为‘数字化’，是制造业的游戏规则改变者，”Jing 继续说道。 “通过将机器连接在一起，会带来许多新的可能性以及新的商业模式。为了向客户提供更好的服务，制造商需要提高生产力和质量，以便在更短的交货时间内提供更好的产品。同样，为了加强他们在市场上的竞争地位，公司需要缩短设计新产品所需的时间。”
机械师一直在寻求使切割操作更容易和更快的方法，Jing 补充道。 “对于不同种类的机器，他们需要不同的功能来实现这个目标，例如用于模具和模切的‘Top Surface’可以在更短的时间内获得更好的表面质量，而‘Tool Manager’可以轻松管理所有工具以减少因工具破损等导致的机器停机时间，”他说id.
CNC 控制的软件元素可以轻松添加专门的例程和宏，从而提高大型制造商和小型加工车间的生产率。
“制造商正在寻求更高的生产率和更好的Jing 指出。
“受刀具材料和机械结构的限制，很难大幅缩短切削速度，因此提高生产率的新潜力在于更好地管理整个过程生产价值链，包括将任务分配给不同的机器、优化工具布置、实际切割前的模拟以验证设计以及机器部件（包括工具）的在线分析等。
Conn通过数字化控制机器提供了新的制造可能性和新的商业模式。 （由西门子提供）“西门子正在提供完整的产品线，以帮助大型制造商和小型制造商建立他们的虚拟双胞胎并分析他们的生产，以优化从产品设计到交付的生产，”Jing 继续说道。他补充说，西门子软件包括 Manage MyMachine、Analyze MyPerformance、Analyze ToolPath 和 Run MyVNCK，以验证设计、优化零件程序、模拟切割并保持机器以最佳性能水平运行。
通过将机器与工业 4.0 连接起来Hurco 的 Cope 认为，通过智能制造和智能制造，该行业可以改变游戏规则并弥合当今制造业中存在的技能差距。 “这些新标准提供了让机器和控件相互交互的能力，并让机器成为大型制造单元内的‘帮手’，其中一项特定的工作或程序可以发送到下一个可用的机床，而不取决于特定机器是否可用。他们还可以将工作或机器反馈发送给指定的电子邮件或文本收件人。
“在未来几年，拥有自动化的强大功能和多功能性将对各种规模的商店变得越来越宝贵，”Cope继续。 “由于员工人数较少，小型商店可能比大型商店更能从这项技术中获益，因为它允许他们在一天中利用更多的时间——即使没有延长第二和第三班次。”
Cope 说，在其 IMTS 展台上，Hurco 展示了协作机器人、多轴串行机器人和托盘系统的自动化，展示了许多加工车间中常见的高混合/小批量零件生产的自动化，并指出自动化展是Hurco 和 Erowa、Universal Robots、FANUC、Online Resources 和我的共同努力工业控制与自动化。
“Hurco 投入了大量的工程资源来发明我们的专利软件驱动运动控制系统，称为 UltiMotion，”Cope 说。 “借助 UltiMotion、大量内存和 NC 块前瞻（我们控制上的所有标准功能），所有行业都会受益，但对我们的模具制造商和航空航天车间尤其有利。综合速度、吞吐量和轴响应能力将有助于确保客户尽可能生产出最好的零件，同时缩短周期时间并获得出色的表面光洁度。”
单一设置，仿真卓越
在 IMTS 2018 上更新的全新 Heidenhain TNC 640 CNC 具有全触摸屏操作功能。 （由 Heidenhain 提供）工作更高效伊利诺斯州绍姆堡市 Heidenhain 公司的 TNC 业务开发经理 Gisbert Ledvon 指出，在多轴机床上快速进行单一设置是当今 CNC 的趋势。 “如果可以的话，人们希望在一台机器上做更多的事情，所以显然五轴已经走了很长一段路，不仅是全五轴，而且越来越多的是 3+2 [加工]，因为人们需要保持竞争力，”Ledvon 说. “如果他们继续做他们正在做的事情，他们将没有竞争力。”
他补充说，虽然一些机加工工作正在回到美国，但最简单的机加工却不是。
“复杂的东西又回来了。有一种趋势是人们希望在一台机床上做更多的事情，所以它要么是五轴的，要么他们想在铣床上进行铣削/车削应用。他们希望更多地开始自动化，因此他们希望在他们的控件上有一个简单的功能来管理一个简单的托盘更换器，并据此设置优先级。”Ma他补充说，在 Heidenhain TNC 控制系统中更新的软件的帮助下，用于刮齿和复杂齿轮切削的车削操作已经卷土重来。复杂的加工操作需要在仿真软件中进行高精度的 3D 建模，例如 Heidenhain 最近添加到 TNC 工具箱中的软件，包括动态碰撞监测。
“即使您可能在外部进行碰撞监测，例如使用 CAM 或例如，Vericut 程序可以验证你的程序，这样你就不会发生冲突，如果可以的话，人们也希望在机器 [control] 上这样做，”Ledvon 说。 “如果机器可以在他们遇到碰撞问题时直观地向他们展示，他们希望看到机器运动学的 3D 模型，然后再次检查他们是否在进行编程——他们仍然希望在机器上进行验证机器。”
CNC 控制上的零件仿真正变得越来越普遍，在 IMTS 上引入了新的基于 CNC 的仿真发那科等。 Webster 指出，FANUC 的仿真提供了完整的 3D 零件仿真，显示了零件在进行机加工操作时的实体。
Hurco 的 Cope 指出，实体模型在 CNC 开发人员的产品中的使用也越来越多。 “一些控件开始采用并且我们肯定会看到增长的趋势是能够将实体模型直接导入到控件中，并从中创建程序。尽管多年来我们一直能够导入 STL 文件用作库存几何图形，但 Hurco 在 IMTS 2018 上推出了一项新功能，即具有增强 3D DXF 的 3D 导入，这受到了展会参与者的好评，”Cope 补充道。 “由于许多用户从他们的客户那里收到实体模型文件，因此能够将该文件简单地加载到控制系统中并创建零件程序而不需要 CAM 系统是一个显着的好处。”
什么对机械师来说最重要
使用 Mazatrol SmoothX CNC，用户可以获得配备触摸屏的 Windows 8 Embedded CNC，以便于进行 CNC 编程。（由 Mazak Corp. 提供）在大多数机械师的愿望清单中，易用性排名非常靠前，并且CNC 开发人员正在这一领域取得稳步进展，FANUC 近年来改进了其用户界面，许多其他开发人员包括更易于使用的触摸屏界面。
“他们想要速度，不想等待，并且他们想要准确性，”总部位于肯塔基州佛罗伦萨的马扎克公司的软件工程师 Robin Cave 说。“我们的 Windows 机器上的图形非常好，它们可以帮助机械师在切割开始之前通过非常好的模拟验证代码
显示了一切。”
Mazak 的 Mazatrol Smooth 数控系统系列，包括 SmoothX、SmoothG 和 SmoothC，进行了改造大约三年前，日本的 Mazak 使用 Mitsubishi 硬件并结合了 Windows 8 嵌入式操作系统。 Cave 指出，这些 CNC 为带有触摸屏的用户提供了直观的操作，允许通过使用滑动条和其他图形输入来调整零件过程。
“这是一个令人惊叹的快速控制，”Smooth CNC 的 Cave 说，注意到佐治亚理工学院已经测试了控件。 “它的处理速度比我们以前制造的任何东西都快，固态硬盘确实有助于提高速度。你并不总是需要很大的速度，但是当你插补球头立铣刀时，你需要快速吃掉很多代码，”Cave 说。 “在模具和航空航天工作中，你会更多地遇到这些类型的事情。
“我们的客户的另一个真正重要的事情是我们的 SMC - 我们的平滑机器配置，”Cave 继续说道。 “客户想要的是我们的机器更加灵活。有时他们 n需要非常准确，有时他们不会。”他指出，SMC 允许机械师轻松调整滑块，使机器的精度或多或少符合加工条件的要求，这有助于简化机上编程任务。
适用于一切的单一平台
加工多功能性是当今 CNC 用户的主要趋势，伊利诺斯州埃尔克格罗夫村 Fagor Automation-USA 营销经理 Todd Drane 指出。 “制造商需要一个单一的 CNC 平台来处理他们在制造车间的任何应用程序，”Drane 说，并指出这可以更好地交换车间人员。 “一旦他们学习了一个 CNC 平台，如果操作平台与新流程保持一致，那么他们与新流程的集成就会容易得多。”
在其最新发展中，Fagor 的 8065 CNC 平台具有设计具有高速加工所需的专有高级功能，同时保持e 最好的加工表面光洁度和最大的精度，Drane 说。 Fagor 的自适应实时进给和速度 (ARFS) 功能允许 CNC 分析加工条件，例如主轴负载、伺服功率和刀尖温度，并调整轴进给率和主轴速度以实现最大的加工性能生产率，Drane 补充说. “结果是缩短了周期时间，并获得了出色的零件光洁度。还可以延长主轴和伺服电机的使用寿命并提高刀具利用率。”
在 Fagor Automation 的 8065 上模拟正在加工的叶轮数控系统。 （由 Fagor Automation 提供）Fagor 8065 CNC 还配备了航空航天专用的高速表面精度 (HSSA) 加工功能，可减少机械加工对机器施加压力，从而延长机床的使用寿命。此外，由于机器振动较低，机器能够更平稳地运动和更高的进给率，Drane 说。 “此外，机载伯德图工具可以测量机器的频率响应，从而可以实际过滤由各种操作条件和环境产生的机器振动。”
法格还具有以下特点：其 Fagor Machining Calculator (FMC) 应用程序，可在 8060 和 8065 CNC 平台上使用。该功能包括一个待加工材料和加工操作（铣削和车削）的数据库，以及一个用于选择合适的切削条件（轴加工进给率和每个操作的主轴速度）的界面。 Fagor CNC 的另一个进步是控制线的紧凑硬件设计，Drane 说。 “在当今的制造业中，正如客户所说，空间就是金钱，”他不是编辑。 “因此，法格不仅创造了紧凑型 CNC，还创造了紧凑型驱动器甚至电机。我们的想法是提供满足需求的精益解决方案，而不是千篇一律的方法。”
