CNC技術は、伝統的な製造業に革命的な変化をもたらし、製造業を工業化の象徴にするだけでなく、CNC加工技術の継続的な発展と応用分野の拡大により、国民経済のいくつかの重要な産業の発展にも重要な役割を果たしています。人々の生活にとってより重要な役割を果たしています。高精度と高速のトレンドは10年以上前に現れましたが、科学技術の発展は終わりがありません。高精度と高速の意味は常に変化しており、精度と速度の限界に向かって発展しています。
2024 年の CNC 加工技術の世界的な動向を次の側面から見てみましょう。
1. 高速、精密、インテリジェント、小型化された工作機械の開発。
自動車や航空宇宙などの業界で軽合金材料が広く応用されるにつれて、高速加工は製造技術の重要な発展傾向となっています。高速加工は、加工時間を短縮し、加工精度と表面品質を向上させるという利点があり、金型製造などの分野でますます使用されています。工作機械の高速化には、新しいCNCシステム、高速電動スピンドル、高速サーボフィードドライブ、および工作機械構造の最適化と軽量化が必要です。高速加工は、設備自体だけでなく、工作機械、切削工具、ツールホルダー、固定具、CNCプログラミング技術、および人員の質の組み合わせでもあります。高速化の究極の目標は、効率を向上させることです。工作機械は、高効率を実現するための鍵の1つにすぎません。これは決してすべてではありません。生産効率と有効性は「ナイフの先端」にあります。
2.五軸連動加工や複合加工工作機械が急速に発展しています。
五軸リンケージを使用して3次元曲面部品を加工すると、工具の最適な形状を切削に使用できるため、仕上がり品質が高くなるだけでなく、効率も大幅に向上します。 一般的に、五軸リンケージ工作機械2台の効率は、三軸リンケージ工作機械2台と同等になると考えられています。 特に、立方晶窒化ホウ素などの超硬質材料の工具を使用して焼き入れ鋼部品を高速でフライス加工する場合、五軸リンケージ工作機械XNUMX台の効率は、三軸リンケージ工作機械XNUMX台と同等になります。 台湾の三軸リンケージ工作機械は同等です。 三軸同時加工は三軸同時加工よりも効果的です。 しかし、これまでは、五軸リンケージCNCシステムのホスト構造が複雑だったため、価格が三軸リンケージCNC工作機械の数倍高く、プログラミング技術も難しく、五軸リンケージ工作機械の開発が制限されていました。現在のCNC加工技術の発展により、五軸リンク加工複合スピンドルヘッドの構造が大幅に簡素化され、製造の難易度とコストが大幅に削減され、CNCシステムの価格差が縮小されました。そのため、五軸リンク技術は、複合スピンドルヘッド型五軸リンク工作機械と複合加工工作機械の発展を促進します。
3. 新しい構造、新しい材料、新しい設計方法の開発。
工作機械の高速化と高精度化には、工作機械部品の慣性が加工精度に及ぼす悪影響を軽減し、工作機械の動的性能を大幅に向上させるために、工作機械構造の簡素化と軽量化が必要です。たとえば、有限要素解析を利用した工作機械部品のトポロジー最適化、ボックスインボックス構造の設計、中空溶接構造の使用、鉛合金材料の使用などが、実験室から工業化、実際の使用へと移行し始めています。
CNCマシン 設計と開発は2D CADから 3D できるだけ早くCADを導入してください。3次元モデリングとシミュレーションは、現代の設計の基礎であり、企業の技術的優位性の源です。この3次元設計に基づいて、CAD / CAM / CAE / PDMの統合が行われ、新製品の開発が加速され、新製品のスムーズな発売が保証され、製品ライフサイクル管理が徐々に実現されます。
4. オープン CNC システムの開発。
多くの国がオープンCNCシステムの研究を行っており、CNCシステムのオープン化は未来となっています。いわゆるオープンCNCシステムとは、工作機械メーカーとエンドユーザー向けに統一された操作プラットフォーム上でCNCシステムを開発し、構造オブジェクト（CNC機能）を変更、追加、またはカットすることでシリーズ化し、特殊なアプリケーションと技術ノウハウを制御システムに簡単に統合して、さまざまな種類とグレードのオープンCNCシステムを迅速に実現し、独特の個性を持つ有名ブランド製品を形成することです。オープンCNCシステムには3つの形式があります。
A. 完全にオープンなシステム、つまり、マイクロコンピュータをプラットフォームとして使用し、リアルタイムオペレーティングシステムを使用し、数値制御システムのさまざまな機能を開発し、サーボカードを介してデータを送信し、座標軸モーターの動きを制御する、マイクロコンピュータベースの数値制御システムです。
B. 組み込みシステム、つまり CNC + PC、CNC は座標軸モーターの動きを制御し、PC はマンマシン インターフェイスおよびネットワーク通信として機能します。
C. 融合システムは、CNC をベースに PC マザーボードを追加し、キーボード操作を提供し、マンマシン インターフェース機能を改善します。
オープン CNC システムのアーキテクチャ仕様、通信仕様、構成仕様、オペレーティング プラットフォーム、CNC システム機能ライブラリ、およびソフトウェア開発ツールが現在の研究の中核です。
5. 再構成可能な製造システムの開発。
製品のアップグレードの速度が加速するにつれて、特殊工作機械の再構成可能性と製造システムの再編成可能性がますます重要になっています。CNC加工ユニットと機能部品のモジュール化により、製造システムを迅速に再編成および構成して、変更された製品の生産ニーズを満たすことができます。機械、電気電子、液体とガス、制御ソフトウェアのインターフェースの標準化と標準化は、再編成を実現するための鍵です。
6. 仮想工作機械および仮想製造の開発。
新しい工作機械の開発速度と品質を向上させるために、設計段階で仮想現実技術を活用することで、工作機械が製造される前に工作機械設計の正確性と性能を評価し、設計プロセスにおけるさまざまなエラーを早い段階で発見して損失を減らし、新しい工作機械開発の品質を向上させることができます。
