Desde o início do século XXI, com o desenvolvimento contínuo da tecnologia CNC e a expansão dos seus campos de aplicação, tem desempenhado um papel cada vez mais importante no desenvolvimento de algumas indústrias-chave (TI, automóvel, indústria ligeira, médica, etc.) que são vitais para a economia nacional e a subsistência das pessoas. Isso ocorre porque a digitalização dos equipamentos exigidos por essas indústrias é uma tendência importante no desenvolvimento moderno. De modo geral, os tornos CNC apresentam as três tendências de desenvolvimento a seguir:
Alta velocidade e alta precisão
Alta velocidade e precisão são os objetivos eternos do desenvolvimento de máquinas-ferramenta. Com o rápido desenvolvimento da ciência e da tecnologia, o ritmo de atualização dos produtos eletromecânicos está se acelerando e os requisitos de precisão e qualidade superficial do processamento de peças estão se tornando cada vez mais rigorosos. Para atender às demandas desse mercado complexo e em constante-mudança, as máquinas-ferramentas atuais estão evoluindo para corte em alta-velocidade, corte a seco e quase{4}}a seco, e a precisão da usinagem está melhorando constantemente. Por outro lado, a aplicação bem-sucedida de fusos elétricos e motores lineares, o surgimento de componentes funcionais de máquinas-ferramenta, como rolamentos de esferas de cerâmica, resfriamento interno oco de chumbo de alta-precisão grande-e resfriamento forçado de porcas esféricas, pares de parafusos de esferas de baixa-temperatura e alta{9}}velocidade e pares de guias lineares com retentores de esferas, também criaram condições para o desenvolvimento de máquinas-ferramentas em direção a alta velocidade e precisão. Os tornos CNC utilizam fusos elétricos, eliminando correias, polias e engrenagens, reduzindo significativamente a inércia rotacional do acionamento principal, melhorando a velocidade de resposta dinâmica do fuso e a precisão de trabalho, além de resolver completamente os problemas de vibração e ruído associados às transmissões de correia e polia durante a operação de fuso em alta-velocidade. A estrutura do fuso elétrico permite velocidades do fuso superiores a 10.000 r/min.
Os motores lineares oferecem altas velocidades, excelentes características de aceleração e desaceleração e resposta superior e precisão de rastreamento. O uso de motores lineares para servoacionamentos elimina o elo de transmissão intermediário dos parafusos esféricos, eliminando folga de transmissão (incluindo folga reversa), resultando em baixa inércia, alta rigidez do sistema e posicionamento preciso em altas velocidades, melhorando muito a precisão do servo.
Os pares de guias de rolamento lineares, devido à sua folga zero em todas as direções e ao atrito de rolamento muito baixo, apresentam baixo desgaste, geração de calor insignificante e excelente estabilidade térmica, melhorando a precisão geral do posicionamento e a repetibilidade. Ao aplicar motores lineares e pares de guias de rolamento lineares, a velocidade de deslocamento rápido das máquinas-ferramentas pode ser aumentada de 10-20 m/min para 60-80 m/min, com um máximo de 120 m/min.
Alta confiabilidade: A confiabilidade das máquinas-ferramentas CNC é um indicador chave da qualidade do produto. Se uma máquina-ferramenta CNC pode atingir seu alto desempenho, alta precisão e alta eficiência e obter bons benefícios econômicos, depende crucialmente de sua confiabilidade.
Projeto-baseado em CAD e projeto estrutural modular de tornos CNC: com a ampla aplicação de computadores e o desenvolvimento da tecnologia de software, a tecnologia CAD foi amplamente desenvolvida. O CAD não apenas substitui o trabalho manual na conclusão de trabalhos tediosos de desenho, mas, mais importante ainda, permite a seleção do esquema de projeto e análise de características estáticas e dinâmicas, cálculo, previsão e projeto de otimização de máquinas completas em grande-escala. Também pode realizar simulação dinâmica de cada componente de trabalho da máquina. Baseado na modularização, o modelo geométrico tri-dimensional e as cores realistas do produto podem ser vistos durante a fase de projeto. O uso do CAD também pode melhorar muito a eficiência do trabalho, aumentar a-taxa de sucesso do projeto na primeira vez, encurtando assim o ciclo de produção experimental, reduzindo os custos do projeto e melhorando a competitividade do mercado.
