産業用マザーマシン - CNC工作機械

「産業のマザーマシン」「現代の産業の心臓」と呼ばれる工作機械は、ものづくりの基盤であり、製造業におけるハイエンドの躍進の鍵となる分野であり、特に、自動車産業、鉄道輸送、電子情報機器、造船、航空宇宙。 ハイエンド CNC 工作機械の技術レベルは、その国の核となる製造能力を測る基準の 1 つでもあります。
工作機械開発の歴史
工作機械とは、機械を製造する機械のことを指します。 工作機械は国民経済の近代化において、かけがえのない重要な役割を果たしています。
工作機械は 15 世紀初頭に形を作り始め、当初は時計や武器の製造を目的としており、ネジ旋盤や歯車加工機、さらには油圧駆動のバレルボーリングマシンが登場しました。 粉砕機の構造は中国の明の時代に出版された『天公開武』にも記載されており、足踏みペダルで鉄板を回転させ、砂と水を加えて玉を削り出します。
産業革命は、ガントリーカンナ、横型フライス盤、円筒研削盤、座標ボーリング盤、ねじ研削盤など、さまざまな種類の工作機械の出現と改良を引き起こしました。
19 世紀後半から 20 世紀初頭にかけて、単旋盤はフライス盤、プレーナー、グラインダー、ボール盤などに徐々に進化しました。 これらの主要な工作機械はすでに基本的に標準化されており、20 世紀初頭の生産の機械化と半自動化の条件が生み出されました。
1920 年以降の 30 年間で、機械製造技術は半自動化の時代に入り、油圧コンポーネントや電気コンポーネントが徐々に工作機械やその他の機械に適用されるようになりました。
1950 年に工作機械の開発は自動化の時代に入り、1951 年に最初の CNC 工作機械が登場しました。
数値制御機械
CNC工作機械とはComputer Numerical Control Machine Toolsの略称で、プログラム制御システムを搭載した自動工作機械です。 この制御システムは、制御コードまたはその他の記号命令を含むプログラムを論理的に処理し、それらをデコードしてコード化された数値で表し、情報担体を介して CNC デバイスに入力することができます。 計算と処理の後、CNC 装置からさまざまな制御信号が送信され、工作機械の動作が制御されます。 パーツは図面の形状とサイズの要件に従って自動的に処理されます。
CNC 工作機械には主に次の部品が含まれています。
工作機械本体: 工作機械本体は、工作機械の主要コンポーネントおよび重要な機械付属品であり、肉眼で最も簡単に見える部分です。 工作機械のハードウェアとしては、ベッドやベース鋳物、主軸や変速機、ガイドレールやスライドテーブル、潤滑、切りくず除去、冷却などの部品も含まれます。
トランスミッション システム: トランスミッション システムは、CNC 工作機械の重要な「バックボーン」であり、工作機械のさまざまな部分の秩序ある動作を導き、切削工具、トランスミッション機械、補助電源システムなどの工作機械の作業使命を完了します。
工具セクション: 保護装置、工具マガジン、工具交換装置を含む。
伝達機械: ボールねじ、リニアガイドレール、ウォームギヤの 2 つの部品が含まれます。
補助動力システム: 油圧システムと始動システムの 2 つの部分が含まれており、これらは CNC 工作機械の動力でもあります。
CNC システム: CNC システムは CNC 工作機械の魂とも言え、工作機械全体の中で最も直観的な部分でもあり、工作機械のさまざまな機能と操作を完了する本質です。 CNC システムは基本的に 2 つのカテゴリに分類されます。
駆動装置：高速スピンドル、トルクモーター、リニアモーター、普通モーター、ステッピングモーターが含まれます。
制御および検出デバイス: CNC システム、プログラマブル コントローラー、送りサーボ制御モジュール、位置検出モジュールなどを含む。
CNC 工作機械は、複雑、精密、少量バッチ、多種多様な部品加工の問題を効果的に解決してきました。 これらは柔軟で効率的な自動工作機械であり、現代の工作機械制御技術の開発方向を代表する典型的なメカトロニクス統合製品です。
CNC 工作機械は、中国の 16 の主要な国家科学技術プロジェクトの 1 つです。
ハイエンドCNC工作機械
ハイエンドCNC工作機械は、高速、高精度、インテリジェンス、複合、多軸連携、ネットワーク通信などの機能を備えています。 その発展は、世界の工作機械産業の発展における、現在のこの国の工作機械製造産業の先進段階を象徴している。 多軸リンク技術は、ハイエンドCNC工作機械のコア技術の1つです。 多軸リンクとは、プログラム命令に従って CNC 装置の制御下で CNC 工作機械の各送り軸 (直線座標送り軸と回転座標送り軸を含む) を同時に移動させることを指します。 ハイエンド CNC 工作機械は通常、3- 軸以上のリンケージ制御機能を備えており、そのほとんどは 4- 軸リンケージまたは 5- 軸リンケージです。
国際的には、5 軸リンク CNC マシンなどのハイエンド工作機械技術は、国の工業化の重要な象徴とみなされています。 5軸リンクCNC工作機械とは、複雑な表面の加工に特化して設計された工作機械を指し、適用範囲が広く、作業効率が高く、加工精度の向上、工具寿命の延長などの利点があります。 先進製造業の急速な発展に伴い、5軸リンケージCNC工作機械は国の工業化レベルの重要な指標として、幅広い発展の見通しを得ています。
5 軸リンク CNC 工作機械にはさまざまな種類があります。 さまざまなスタイルに応じて、5 軸リンケージ CNC 工作機械は、垂直主軸ダブル スイング ヘッドと水平主軸 ダブル スイング ヘッドの 2 つのタイプに分けることができます。 さまざまな構造に応じて、5 軸リンク CNC 工作機械は、二重ターンテーブル形式、1 スイングおよび 1 回転形式、垂下型振り子ヘッド型、垂下型ワークテーブル型などに分けることができます。現在、垂直主軸デュアル振り子 5 軸リンク CNC工作機械は市場の主流の製品です。 2021年、立軸双振子5軸リンケージCNC工作機械の世界収益は44億1,000万米ドルに達し、世界のCNC工作機械市場シェアのほぼ60%を占めました。
5 軸リンケージ CNC 工作機械は、軍事産業、精密機器、航空宇宙、都市鉄道交通、新エネルギー車両、医療およびヘルスケアなどを含むさまざまな分野で広く使用されています。航空宇宙産業は、5 軸リンケージ CNC の最大の需要先です。工作機械、需要の 40.0% を占めます。 5軸リンクCNC工作機械は、航空機のエンジンブレード、ブレード、インペラ、大型・中型・小型航空機の構造部品などの切削加工を行うことができ、航空宇宙分野においてかけがえのない役割を果たしています。
中国におけるCNC工作機械の発展
2009 年に中国の CNC 工作機械プロジェクトが実施されて以来、重要な革新的な成果が収められてきました。 具体的には、産業システムでは、ホスト、機能コンポーネントから CNC システムに至る産業チェーン全体が、完全な範囲のカテゴリと多様な仕様の製品を生産できるようになりました。 しかし、中国の高級CNC工作機械分野における基盤は脆弱であり、まだ習得されていない基幹技術もあり、これが中国の「製造大国」への前進を妨げる深刻なボトルネックとなっている。
現在、中国のハイエンド CNC 工作機械市場は海外ブランドが独占しています。 日本のヤマザキマザック株式会社、ドイツのDMG MORI、ドイツのGROB-WERKE、ドイツのHermleは、5軸リンケージCNC工作機械の世界的に有名なサプライヤーであり、世界市場シェアの約60.0%を占めています。 。 上記企業は中国に5軸連動CNC工作機械の生産拠点を設立し、業界で独占的な地位を占めています。
熾烈な市場競争の中で、中国国内の5軸リンケージCNC工作機械企業も技術研究開発への投資を継続的に増加させている。 瀋陽工作機械、大連科徳CNC、上海日金工作機械、華中CNCなどの国内主要CNC工作機械企業は、徐々にハイエンドユニバーサル5軸リンケージCNC工作機械技術を習得し、ハイエンドCNC工作機械のさらなる国産化を推進しています。中国のCNC工作機械市場。