日本三菱電機開發(fā)出一項大幅縮短機床設計周期的新技術。
通過構(gòu)建全新的加工精度預測解析模型，并改進計算方法，設計階段的調(diào)整時間預計可從傳統(tǒng)的約9個月壓縮至約3個月，為原來的三分之一。該技術計劃于2025年正式應用于工廠自動化（FA）產(chǎn)品設計。
在制造業(yè)技術人員短缺問題日益嚴重的背景下，此項技術將有助于提高設計效率和技能傳承，同時實現(xiàn)通常需耗時2至3年的機床交付周期縮短以及開發(fā)成本降低。
目前，這項新技術已應用于激光加工機的新產(chǎn)品設計，未來還將擴展至FA設備和機器人設計領域，甚至計劃廣泛應用于自家產(chǎn)品設計。
激光加工機需要進行微米級（百萬分之一米）的精密控制。
然而，加工頭部容易受到機械振動、鈑金振動及摩擦阻力等因素的影響。在設計階段準確預測這些影響較為困難，傳統(tǒng)方法通常通過反復試制和改良來提升完成度，因此開發(fā)周期較長。
為解決這一問題，三菱電機開發(fā)了一種以三維（3D）機械結(jié)構(gòu)模型替代傳統(tǒng)“彈簧質(zhì)量模型”的解析方法。該方法可分析部件的彈性變形和振動行為，甚至能夠進行部件間力的傳遞和運動變化的時間歷程解析，從而顯著提高加工精度的再現(xiàn)性。
雖然該方法增加了計算時間，但通過對各部件振動和變形模式的預先計算并將其數(shù)據(jù)庫化，大大降低了計算負擔。借助這一改進，控制動作每秒的計算時間從原本的兩天縮短至兩分鐘。
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新技術使得產(chǎn)品在試制前的設計階段即可完成細致優(yōu)化，不僅有望縮短開發(fā)周期，還能提升產(chǎn)品性能。此外，由于設計細節(jié)可在模型中實現(xiàn)可視化，這也有助于知識共享和技能傳承。
