État actuel du développement technologique
À l'heure actuelle, les principaux fabricants de machines de découpe laser 3D sont Trumpf en Allemagne, Prima en Italie, NTC au Japon, Mitsubishi au Japon et Hglaser en Chine. Trumpf et Prima sont hautement reconnus par les clients du marché en raison de leur production précoce, de leurs produits matures, de leurs performances stables et de leur grande reconnaissance sur le marché. NTC et Mitsubishi au Japon ne produisent que des machines de découpe laser CO2 3D à faible vitesse et à faible accélération, qui ont une faible efficacité de production et une consommation d'énergie élevée (les lasers CO2 ont une consommation d'énergie très élevée par rapport aux lasers à fibre) et ne peuvent pas répondre aux exigences d'efficacité de production de l'automobile. lignes de production de formage à chaud. Huagong Laser a percé les technologies clés et maîtrisé les technologies de base. Elle produit non seulement des machines de découpe laser à fibre 3D à faible vitesse et de haute précision, mais produit également des machines de découpe laser à fibre 3D à cinq axes à grande vitesse et de haute précision. Sa technologie suit de près Trumpf et Prima, devenant un produit très rentable sur le marché actuel de la découpe laser fibre 3D à cinq axes, résolvant la technologie de base clé des machines de découpe laser fibre 3D :
1. Conception d'optimisation et conception dynamique de la structure de la machine-outil
Effectuez une analyse par éléments finis CAE sur la structure de l’ensemble de la machine, combinant la rigidité dynamique et statique, la résistance statique et les caractéristiques thermiques pour obtenir les champs de rigidité et de température optimaux pour l’ensemble de la machine. Après des tests et des vérifications répétés, des améliorations de conception sont apportées pour analyser les différences entre les valeurs théoriques et les données de test réelles. Lorsque les valeurs théoriques sont fondamentalement cohérentes avec les données d'essai réelles, on obtient finalement une conception structurelle économique et légère de l'ensemble de la machine.
2. Améliorer les performances dynamiques et la stabilité
Effectuer une analyse modale par éléments finis CAE sur des composants à grande vitesse, à grande inertie et de grande taille, analyser l'amortissement, la rigidité locale et la répartition de la masse de la surface du joint, prendre des mesures d'isolation, de réduction et de suppression des vibrations, améliorer et optimiser la conception. de la structure et obtenir des composants mobiles avec de bonnes performances dynamiques et une bonne stabilité après des tests et des vérifications répétés, garantissant les performances dynamiques et la stabilité du produit. Le diagramme d'analyse modale est présenté dans la figure suivante.
3. Améliorer le positionnement à grande vitesse et de haute précision
Effectuer des tests et des analyses par éléments finis sur le moteur et le système d'entraînement d'alimentation servo, analyser et optimiser la précision du positionnement, la vitesse de réponse, les caractéristiques thermiques et la rigidité du moteur, et analyser les caractéristiques de suivi pour compenser les erreurs dans la liaison multi-axes du système CNC. , réalisant un positionnement à grande vitesse et de haute précision. Le schéma fonctionnel d'analyse du système de servomoteur est présenté à la figure 5.
4. Résolvez la technologie de base de la tête de coupe 3D à rotation infinie
Calculs optiques de précision, formulation d'algorithmes spatiaux pour la géométrie du système, développement de têtes de découpe 3D rotatives sans fil à 360 degrés, innovation indépendante et technologie de base. C'est le quatrième fabricant à produire des têtes de découpe 3D rotatives sans fil à 360 degrés après Trumpf en Allemagne, Prima en Italie et LT en Allemagne, brisant ainsi les monopoles technologiques étrangers.
Pour les produits de tête de coupe 3D à cinq axes, les technologies clés et de base suivantes sont abordées :
(1) Scellement des chemins d'eau, de gaz et de lumière dans une tête de coupe 3D à rotation infinie à cinq axes
La trajectoire de mouvement de la tête de coupe tridimensionnelle à cinq axes pendant l'usinage est relativement complexe, et les pipelines transmis via la partie de transmission mécanique de l'axe C (rotation infinie) comprennent des voies de signaux optiques, d'eau, de gaz et électriques. En raison de la structure de rotation infinie de l'axe C, les canaux ci-dessus ne peuvent pas adopter une structure de pipeline et une structure de canal de rotation spécifique doit être conçue pour la transmission. Le problème suivant consiste à résoudre l’étanchéité dynamique de l’eau, du gaz et de la lumière dans le canal de mouvement. Pour surmonter cet obstacle majeur, une structure mécanique rotative avec transmission indépendante des canaux d'eau, de gaz, de lumière et d'électricité est sélectionnée parmi diverses options de conception alternatives ; Pour répondre aux exigences techniques des composants d'étanchéité pour chaque chemin de transmission rotatif de l'axe C, un nouveau type de conception basée sur des matériaux pour les composants d'étanchéité des canaux rotatifs est développé. La conception des composants prend pleinement en compte l'équilibre de facteurs complets tels que la résistance à l'usure, les performances d'étanchéité et la friction dynamique entre les composants et le pipeline ; Sur la base des conseils de la théorie et de l'expérience, ajustez la tolérance d'ajustement entre l'élément d'étanchéité et le chemin scellé de manière appropriée et obtenez avec succès un composant d'axe C à rotation infinie à grande vitesse qui intègre plusieurs canaux de transmission d'étanchéité. Après une vérification expérimentale approfondie, les performances de l'élément d'étanchéité rotatif à grande vitesse auto-développé ont atteint le niveau de produits étrangers similaires.
(2) Technologie anti-interférence et de blindage pour les signaux électriques sous rotation à grande vitesse de la tête de coupe tridimensionnelle
L'utilisation de câbles traditionnels pour transmettre des signaux électriques dans un axe rotatif peut entraîner l'enroulement ou même la rupture du câble en raison de la rotation de l'axe. La transmission simultanée de plusieurs signaux électriques dans de petits espaces présente également un risque de diaphonie des signaux. Afin d'éviter de tels problèmes et d'assurer la transmission anti-interférences électromagnétiques des signaux électriques multicanaux, conformément aux spécifications techniques du chemin du signal électrique multicanal, une conception unique de structure de bague collectrice électrique a été mise au point, brisant l'anti-interférence. transmission de signaux électriques multicanaux sur des arbres rotatifs à grande vitesse.
5. Technologie logicielle de modification en ligne
Le logiciel de programme de modification en ligne développé par Huagong Laser rend plus pratique et efficace la modification de la taille du programme, avec une vitesse de remplacement rapide, améliorant l'efficacité de la production et réduisant les coûts de production.
À propos de HGTECH
HGTECH est le pionnier et le leader des applications industrielles laser en Chine, et le fournisseur faisant autorité de solutions mondiales de traitement laser. Nous planifions de manière exhaustive la construction d’équipements laser intelligents, de lignes de production de mesure et d’automatisation et d’usines intelligentes afin de fournir une solution globale pour la fabrication intelligente.
Nous saisissons profondément la tendance de développement de l'industrie manufacturière, enrichissons constamment nos produits et solutions, adhérons à l'exploration de l'intégration de l'automatisation, de l'informatisation, de l'intelligence et de l'industrie manufacturière, et fournissons à diverses industries des systèmes de découpe laser, des systèmes de soudage laser, des séries de marquage laser, de texturation laser. équipement complet, systèmes de traitement thermique au laser, perceuses laser, lasers et divers dispositifs de support. Le plan global pour la construction d'équipements spéciaux de traitement laser et d'équipements de découpe plasma, ainsi que de lignes de production automatiques et d'usines intelligentes.
