CNCとは何ですか?
CNC は、コンピューターを使用して機械の動きと作業プロセスを制御する自動化プログラムです。伝統的な機械製造技術、コンピューター技術、現代の制御技術、センサー検出技術、ネットワーク通信技術、光機械技術を統合したスマート製造システムです。高精度、高効率、自動化を特徴とし、現代の工業製造業における柔軟な自動化、統合、インテリジェンスの実現に重要な役割を果たしています。
用語に厳密に従うと、略語 NC と CNC の意味には違いがあります。NC は順序とオリジナルの数値制御技術を表し、略語 CNC はより新しいコンピューター数値制御技術、つまり古い技術から派生した現代的な技術を表します。ただし、実際には CNC が略語として好まれます。各用語の適切な使用法を明確にするには、NC システムと CNC システムの主な違いを確認してください。
数値制御による機械加工では、ほとんどの不一致が解消されます。機械加工のような物理的な関与は必要ありません。数値制御による機械加工では、少なくとも従来の機械加工と同じ意味では、レバーやダイヤル、ハンドルは必要ありません。部品プログラムが実証されると、何度でも使用でき、常に一貫した結果が得られます。ただし、制限要因がないわけではありません。切削工具は摩耗しますし、あるバッチの材料ブランクは別のバッチの材料ブランクと同じではありませんし、セットアップも異なる場合があります。これらの要因は、必要に応じて考慮し、補正する必要があります。
数値制御技術の出現は、すべての手動加工ツールが即座に、あるいは長期的に消滅することを意味するものではありません。従来の加工方法がコンピュータ化された方法よりも好ましい場合もあります。たとえば、単純な1回の作業は、手動加工ツールでより効率的に行うことができます。 CNCマシン特定の種類の機械加工作業では、数値制御機械加工よりも手動または半自動機械加工の方が効果的です。自動工作機械は、すべての手動機械を置き換えるものではなく、それらを補完するものです。多くの場合、特定の機械加工をコンピュータ制御の機械で行うかどうかの決定は、必要な部品の数に基づいており、他の要素は考慮されません。バッチで機械加工される部品の量は常に重要な基準ですが、それが唯一の要因であってはなりません。
部品の複雑さ、許容範囲、必要な表面仕上げ品質も考慮する必要があります。複雑な部品 1 個であればコンピュータ数値制御加工の恩恵を受けられますが、比較的単純な部品 50 個では恩恵を受けられません。数値制御だけでは部品を 1 つも加工できないことに注意してください。数値制御は、工作機械を生産的かつ正確で一貫した方法で使用できるようにするプロセスまたは方法にすぎません。
CNC マシンとは何ですか?
CNC マシンは、コンピュータ数値制御システムと従来のマシンを組み合わせたメカトロニクス自動化電動工具です。コンピュータ メモリに保存された制御プログラムに従って数値制御機能の一部またはすべてを実行し、インターフェイス回路とサーボ ドライブを備えた特別なコンピュータ システムを備えています。CNC コントローラは、数字、文字、記号で構成されるデジタル命令を使用して、マシンの動作制御を実現します。通常、位置、角度、速度などの機械量とスイッチング量を制御します。
CNC マシンにはさまざまな種類があり、非常に多種多様です。技術開発が進むにつれて、その数は急速に増加しています。すべての用途を特定することは不可能であり、長いリストになります。以下は、16 年に最も一般的な 2024 種類のリストです。
タイプ1。 ミル＆マシニングセンター
タイプ2。 旋盤とターニングセンター
タイプ3。 掘削機
タイプ4。 ボーリングマシンとボーリングミル
タイプ5。 放電加工機
タイプ6。 パンチプレスとシアー
タイプ7。 フレイムカッター
タイプ8。 CNCルーター
タイプ9。 ウォータージェットカッター
タイプ10。 レーザー加工機
タイプ11。 グラインダ
タイプ12。 溶接機
タイプ13。 ベンダー
タイプ14。 巻取機
タイプ15。 紡績機
タイプ16。 プラズマカッター
CNC マシニング センターと旋盤は、業界での設置数で圧倒的に優位を占めています。この 2 つのグループは、ほぼ同数で市場を占めています。業界によっては、ニーズに応じて、グループのニーズが高くなる場合があります。旋盤にはさまざまなタイプがあり、マシニング センターにもさまざまな種類があることを覚えておく必要があります。ただし、垂直マシンのプログラミング プロセスは、水平マシンまたは単純な CNC ミルのプログラミング プロセスと似ています。グループが異なっていても、一般的なアプリケーションは多数あり、プログラミング プロセスは一般的に同じです。たとえば、エンド ミルでフライス加工された輪郭は、ワイヤでカットされた輪郭と多くの共通点があります。
CNCミルとCNCマシニングセンター
フライス盤の標準的な軸数は、X、Y、Z 軸の 3 つです。フライス盤にセットされた部品は、切削工具が回転し、上下 (または内外) に移動できますが、物理的に工具パスに従うわけではありません。
CNCミル は、通常、ツールチェンジャーやその他の自動機能のない小型でシンプルな電動工具です。定格出力は、多くの場合非常に低いです。産業界では、工具室での作業、メンテナンス目的、または小型部品の生産に使用されます。コンピューター制御のドリルとは異なり、通常は輪郭加工用に設計されています。
CNC マシニング センターは、主にその柔軟性により、ドリルやフライス盤よりも人気があり、効率的です。ユーザーがコンピュータ数値制御マシニング センターから得る主な利点は、複数の多様な操作を 1 つのセットアップにグループ化できることです。たとえば、穴あけ、ボーリング、カウンター ボーリング、タッピング、座ぐり、輪郭フライス加工を 1 つの CNC プログラムに組み込むことができます。さらに、パレットを使用した自動ツール交換によってアイドル時間を最小限に抑え、パーツの別の側面にインデックスを付け、追加軸の回転動作を使用するなど、柔軟性が向上し、他の多くの機能も利用できます。CNC マシニング センターには、速度と送り、切削工具の寿命、自動インプロセス ゲージングとオフセット調整、その他の生産性向上と時間節約デバイスを制御する特別なソフトウェアが付属しています。
一般的なコンピュータ数値制御マシニング センターには、2 つの基本的な設計があります。垂直マシニング センターと水平マシニング センターです。2 つのタイプの主な違いは、効率的に実行できる作業の性質です。垂直マシニング センターの場合、最も適した作業は、テーブル上の固定具に取り付けられた平らな部品、またはバイスやチャックで固定された部品です。2 回のセットアップで 面以上の加工が必要な作業は、水平マシニング センターで行う方が適しています。ポンプ ハウジングやその他の立方体のような形状がその良い例です。小型部品の多面加工は、回転テーブルを備えた垂直マシニング センターで行うこともできます。
プログラミング プロセスはどちらの設計でも同じですが、水平設計には追加の軸 (通常は B 軸) が追加されます。この軸は、テーブルの単純な位置決め軸 (インデックス軸) か、同時輪郭加工用の完全な回転軸のいずれかです。
このハンドブックは垂直マシニング センターのアプリケーションに重点を置き、特に水平セットアップと加工を扱うセクションを設けています。プログラミング方法は小型 CNC ミルやドリルおよび/またはタッピング ツールにも適用できますが、プログラマーはそれらの制限を考慮する必要があります。
CNC旋盤とCNCターニングセンター
A CNC旋盤 旋盤は通常、垂直 X 軸と水平 Z 軸の 2 つの軸を持つ工作機械です。旋盤とフライス盤の主な違いは、部品が機械の中心線を中心に回転することです。また、切削工具は通常は固定されており、スライド式タレットに取り付けられています。切削工具は、プログラムされた工具パスの輪郭に沿って動きます。フライス加工アタッチメントを備えた CNC 旋盤、いわゆるライブ ツーリングの場合、フライス加工工具には独自のモーターがあり、スピンドルが固定されている間に回転します。
現代的なデザインの横型旋盤と縦型旋盤があります。横型旋盤は縦型旋盤に比べて最も一般的なタイプですが、どちらのグループにも両方のタイプが存在します。たとえば、横型グループの一般的なコンピュータ制御旋盤は、フラットベッドまたはスラントベッド、バータイプ、チャッカータイプ、ユニバーサルタイプとして設計できます。これらの組み合わせや多くのアクセサリを追加することで、コンピュータ数値制御旋盤は非常に柔軟性の高い電動工具になります。通常、テールストック、振れ止めまたはフォローアップレスト、パーツキャッチャー、プルアウトフィンガー、さらには第3軸フライス加工アタッチメントなどのアクセサリは、自動旋盤の一般的なコンポーネントです。コンピュータ制御旋盤は非常に多用途であるため、CNCターニングセンターと呼ばれることがよくあります。このハンドブックのすべてのテキストとプログラム例では、CNC旋盤というより伝統的な用語を使用していますが、そのすべての現代的な機能を認識しています。
CNCドリルと掘削機
CNC ドリル マシンは、基板の穴あけ、タッピング、リーミングを行うためのコンピューター制御の電動工具です。以下に、最も一般的な 7 種類の CNC ドリルを示します。
• 垂直ドリル: 作業台と主軸台はコラム上で垂直に移動でき、小型および中型のワークピースを加工できます。
• ベンチトップドリル：ベンチドリルとも呼ばれます。小型の 3D 最大穴あけ径が12～15mmのドリルです。フィッターテーブルに取り付けられ、主に手動穴あけに使用されます。小さなワークピースの小さな穴を加工するのによく使用されます。
• ロッカーアームドリル：スピンドルボックスはロッカーアーム上で移動でき、ロッカーアームは回転および持ち上げることができ、ワークピースは固定されています。大型、重量、多孔質のワークピースの加工に適しており、機械製造で広く使用されています。
• 深穴ドリル：深穴ドリルを使用して、直径よりもはるかに深い穴（銃身、砲身、スピンドルなどの部品の深穴など）を掘削する特殊な電動工具。切りくずの除去を容易にし、工作機械の高さを低く抑えるため、通常は水平レイアウトで、多くの場合、クーラント供給装置（工具内部から切削部分にクーラントを入力）と、定期的に工具を引き込む切りくず除去装置が装備されています。
• センター穴ドリル：スピンドル部品の両端のセンター穴を加工するのに使用します。
• フライス盤およびドリル盤: 作業台は垂直および水平に移動でき、ドリルスピンドルは垂直に配置され、ドリルはフライス加工を実行できます。
• 水平ドリル：スピンドルが水平に配置され、主軸台が垂直に移動できます。一般的に、垂直ドリルよりも加工効率が高く、複数の表面を同時に加工できます。
CNC ボーリングマシンとボーリングミル
CNC ボーリング マシンは、ボーリング ツールを使用してワーク ピースにあらかじめ加工された穴を加工する自動電動工具です。ボーリング ツールの回転が主な動作であり、ボーリング ツールまたはワーク ピースの動きが送り動作です。主に高精度の穴を加工したり、一度に複数の穴を仕上げ加工したりするために使用され、穴仕上げに関連する他の加工面の加工にも使用できます。さまざまなツールとアクセサリを使用して、穴あけ、フライス加工、切断にも使用できます。その加工精度と表面品質はドリルよりも高くなります。
CNCボーリングマシンには、水平型、床型、ダイヤモンド型、座標型があります。
• 水平ボーリングマシン: 最も多くの用途と最も幅広い性能を備えたボーリングツールで、単品小ロット生産や修理工場に適しています。
• フロアボーリングマシンとフロアボーリングミル：ワークピースがフロアプラットフォームに固定されるのが特徴で、サイズが大きく重量のあるワークピースの加工に適しており、重機製造工場で使用されます。
• ダイヤモンドボーリングマシン：ダイヤモンドまたは超硬工具を使用して、小さな送り速度と高い切削速度で、高精度で表面粗さが小さい穴をあけます。主に大量生産に使用されます。
• 座標ボーリングマシン: 正確な座標位置決め装置を備えており、形状、サイズ、穴間隔の精度に対する要件が高い穴の加工に適しています。垂直タレットタイプ、深穴タイプ、自動車やトラクターの修理用など、他のタイプにも対応できます。
CNC放電加工機
CNC EDM は、穴や空洞の複雑な形状を持つ金型や部品を加工するためのコンピューター制御の自動電動工具です。超硬合金や硬化鋼などのさまざまな硬くて脆い材料の加工に使用されます。深い穴や細い穴、特殊な形状の穴、深い溝、狭いスリット、カットシートを加工できます。また、さまざまな成形ツール、テンプレート、ねじリングゲージなどのツールも加工できます。
インテリジェントで適応型の制御パルス電源を備え、異なる材料、粗、中、細のEDMパラメータと標準を含む曲線テーブルを作成し、それをデータベースとしてチップに書き込みます。 オペレーターが電極、ワークピースの材質、表面粗さなどの加工条件を入力すると、電動工具は最適な加工標準パラメータを出力し、指定されたターゲット（生産性を向上させるために一定の表面粗さを確保）に応じて放電加工の状態を継続的に検出できます。 最適なモデル（デジタルモデル）と比較して操作し、計算結果に応じて関連パラメータを制御し、最適な加工効果を得ます。 加工液の汚染度や、チップ除去条件、加工深さ、加工面積などの現場条件が変化すると、関連するパルスパラメータを自動的かつ継続的に調整し、表面粗さなどの加工品質が変わらないという前提で生産性を実現できます。 最高の最適な安定した放電状態。
EDMの種類
• ミラー EDM マシンは、ミラー効果を処理できる EDM です。 EDM は金型を節約する必要がなく、生産に直接使用できるため、労力を節約し、効率を向上させることができます。高精度であるため、精密金型の適用に明らかな利点があります。ミラー EDM のコストは高価で、価格は 12,000 米ドルから 80,000 米ドルです。
• プラスチック金型放電加工機はプラスチック金型の放電加工に使用され、我が国では比較的一般的で、価格も安く広く使用されています。
• 細穴放電加工機は金型に穴を開けるドリル加工に使用されます。
• グラファイトやタングステン鋼用などの特殊な EDM もいくつかあります。
• ZNC EDM は、Z 軸 CNC、X 軸および Y 軸手動であり、より実用的な EDM です。
• XYZ三軸数値制御のCNC EDMには、自動金型マッチング、自動中心検出、自動プログラミング、Gコードプログラミング、三軸リンケージ放電などの多くの機能があります。
CNCパンチングマシン
CNC パンチングマシンはデジタル制御パンチの略称で、プログラム制御システムを備えた自動工作機械です。制御システムは、制御コードまたはその他の記号命令によって指定されたプログラムを論理的に処理し、それをデコードして、パンチャーを動かして部品を加工します。
CNC パンチャーは、各種金属板部品の加工に使用され、さまざまな複雑な穴パターンと浅絞り成形加工を一度に自動的に完了できます (要件に応じて異なるサイズと穴間隔の穴を自動的に加工するか、小さな金型を使用して丸穴、四角穴、ウエスト形の穴をニブリングし、さまざまな形状の曲線輪郭も、シャッター、浅引き、皿穴、フランジ穴、補強リブ、エンボスなどの特殊加工で加工できます)。 金型の組み合わせが簡単なため、従来のスタンピングと比較して、金型コストを大幅に節約し、低コストで短いサイクルで小ロットおよび多様化された製品を処理できます。また、処理範囲と処理能力が広く、製品の変化に合わせて市場に適応できます。
CNC 火炎切断機
CNC 火炎切断機は、酸素を含むガスまたは酸素を含むガソリンを使用して金属材料を切断する自動切断装置です。最も一般的なタイプには、ハンドヘルド カッター、プロファイル カッター、ポータブル カッター、カンチレバー カッター、ガントリー カッター、デスクトップ カッター、および鋼管カッターの交差ワイヤー切断用に特別に設計された交差ライン CNC があります。
CNCルーター
CNCルーターは、彫刻、切断、またはフライス加工に使用されるコンピューター制御の工作機械の一種です。自動ルーターに基づいて、スピンドルとサーボモーターの出力が増加し、本体は力に耐えることができ、スピンドルの高速性を維持しながら、さらに重要なことに、高精度です。自動ルーターマシンには独自の利点がありますが、比較的大きな材料硬度を持つ製品を加工することは非常に難しく、加工製品を効率的に完成させることは明らかに不可能です。精密CNCルーターマシンの出現は、従来のタイプの欠点を大幅に補っています。たとえば、金属、ハードウェア、アルミニウムシェルの加工により、加工製品はより洗練され、洗練されています。機械自体は安定して信頼性が高く、加工品質が良く、効率が高く、操作が簡単で、メンテナンスが便利です。金型、電子製品、ハードウェア、プラスチック、ジュエリー、手工芸品、ヘアスタイル、家具、ロック、靴メーカー、メガネ、自動車、携帯電話ケース、ボタン、中間フレーム、レンズ、ガラスカバーなどの業界で広く使用されています。 CNC ルーターの最も一般的なタイプには、さまざまなニーズを満たすために、三軸、四軸、回転四軸、五軸、多軸などがあります。
ウォータージェット切断機
ウォータージェット切断機は、世界最高の生産能力を持つ高圧ウォータージェット切断技術を採用した自動電動工具です。コンピューターの制御下でプロジェクトを任意に切断でき、材料の質感による影響が少なく、切断中に変形せず、清潔で環境に優しいです。低コスト、操作が簡単、歩留まりが高いため、ウォータージェット切断は徐々に工業製造における主流の切断方法になりつつあります。
ウォータージェットカッターは、高圧ポンプ、処理プラットフォーム、ジェット切断ヘッド、伝送システム、およびスイッチ水制御システムで構成されています。
CNCウォータージェットカッターが作動しているとき、ウォータージェットの動力源である高圧水ポンプは油圧モーターを使用して水道水または脱イオン水を強制的に圧縮し、水の圧力を数十〜数百MPaに高めます。水柱がビームノズルから噴出すると、高圧と運動エネルギーが発生してウォータージェットが形成されます。加工プラットフォームも精密なCNCプログラムによって制御され、X軸とY軸は一方向または双方向に連動し、最終的にウォータージェットを駆動してワークピースの直線または曲線の切断とスケール除去洗浄を実現します。
CNC レーザー加工機
レーザー加工は、通常の機械加工とは異なり、光学、機械、電気制御を統合した、より高度なインテリジェンスを備えたコンピュータ数値制御レーザーシステムです。数値制御と統合により、レーザー発生器とコンピュータ制御プログラミング、高度な光学システム、高精度で自動化されたレーザー位置決めが組み合わされ、自動コンピュータ制御レーザーマシンが形成されます。レーザー加工の過程では、さまざまな複雑な部品の加工要件を満たすために、レーザーの焦点位置と移動速度を正確に制御および調整する必要があるだけでなく、レーザー出力の大きさ、レーザー出力の上昇と下降の速度、レーザーのパルス周波数、パルス幅、パルス強度を同時に制御する必要があります。
CNC レーザー マシンは、金属、木材、プラスチック、アクリル、フォーム、ゴム、紙、布地、皮革の彫刻、切断、マーキング、エッチング、溶接、洗浄に使用できます。
CNC研削盤
CNC グラインダーは、コンピューター制御の研磨工具を使用して基板の表面を研磨する自動電動工具です。コンピューター制御のグラインダーは、回転するホイールを使用して、繰り返し研磨することで材料を目的の形状に研磨します。
オペレーターがコンピュータに仕様を入力すると、自動研削機が作動し、作業に最適な高品質のツールが作成されます。手作業による機械加工は困難な作業ですが、自動機械加工では高度なコンピュータ制御により研削を行うことができます。
最も一般的な自動研削盤の種類には、ホーニング盤、超仕上げ研削盤、ベルト研削盤、研削盤、研磨機、表面研削盤、座標研削盤、円筒研削盤、垂直万能研削盤、プロファイル研削盤、およびセンターレス研削盤があります。
CNC溶接機
自動CNC溶接機は、コンピュータ制御、モーションコントロール、画像処理、ネットワーク通信を統合し、複数の難しいXYZプラットフォームで構成される非常に複雑な光学、機械、電気の統合機器です。機器に対して高い応答性と低振動が求められます。高効率で安定した超音波出力と点火システム、高精度の画像キャプチャ、溶接材料の自動ロードおよびアンロードシステムにより、自動サイクル溶接を実現します。発光ダイオード（LED LAMP）、SMDパッチ、高出力LED、三極管、デジタルチューブ（DIGITAL DISPLAY）、ドットマトリックスボード（DOTMATRIX）、バックライト（LED BACKIGHT）、ICソフトパッケージ（COB）などの製造に広く使用されています。 CCD モジュール、および一部の注目の半導体の内部リードははんだ付けされています。
自動CNC溶接機はLED業界で広く使用されており、LED業界のパッケージングに欠かせない設備です。手動および半自動溶接機は、生産能力の面で市場の需要を満たすことができないため、徐々に自動ワイヤボンディング機に置き換えられています。
CNC曲げ機
CNC曲げ機は、装備された金型（一般型または専用金型）を使用して冷間金属板をさまざまな幾何学的断面形状のワークピースに曲げる自動ベンダーです。ベンダーは一般的に自動曲げに専用のCNCコントローラーを採用しています。曲げ機の座標軸は12軸からXNUMX軸に開発され、コンピューター数値制御システムは、スライダーのスライド深さ制御、左右の傾き調整、リアストッパーの前後調整、左右調整、圧力トン数調整、スライダーを自動的に実現できます。曲げ機は、スライダーの下降、ジョグ、連続、圧力保持、戻り、途中で停止などの動作を簡単に実現し、複数のエルボを同じ角度または異なる角度で一度に曲げることができます。
CNC巻線機
CNCワインディングマシンは、数字、文字、記号で構成されたデジタル命令を使用して、自動巻き取り、整列、ラッピング、切断、テープ巻き、上下骨格、位置決めを実現するワインダーです。
CNC ワインダーは、さまざまなモーターのステーターとローター、自動車やオートバイの電気コイル、ソレノイドバルブコイル、蛍光灯バラスト、変圧器、テレビ、ラジオのミッドサイクルコイルとインダクターコイル、ライン出力トランス (高電圧パッケージ)、スピーカー、イヤホン、マイクのボイスコイル、電気溶接機、繊維産業の糸巻き、縫い糸、刺繍糸、糸カラーカード、グラスファイバー、光ファイバー、ワイヤー、ケーブル、熱収縮チューブなどの巻き取りに使用されます。
CNC スピニングマシン
CNCスピニングマシンは、機械、油圧、電気制御、数値制御、加熱および冷却の6つのシステムで構成される金属用のワンタイムスピナーとフォーマーです。機械構造は、ベッド、主軸台、心押台、回転ホイールフレームの4つの基本部品で構成されています。油圧システムには、油圧モーター、油圧プロファイリング、送り機構の調整、圧力調整、心押台の圧力リリーフ保険が含まれます。サーボシステムを制御するための数値制御システムデバイスと油圧トランスミッションシステムを制御するためのプログラマブルロジックコントローラーは、それぞれ産業用PCに接続されています。新しいタイプのスピナーは、自動処理と制御を実現します。高精度で信頼性の高い多機能で汎用的な機器です。
CNCプラズマ切断機
CNCプラズマカッターは、コンピューターの数値制御と高温プラズマアークの熱を利用して板金や管を切断する自動金属切断機です。外観とサイズはコンピューター制御のルーターに似ています。CNCプラズマ切断機は、高温、強電界条件下でのプラズマアーク切断専用の装置です。高速気流、高温、高速プラズマアーク炎流がワークピースの金属を溶かし、基板から吹き飛ばされてスリットを形成します。アーク柱の温度は金属とその酸化物の融点を大幅に超えるため、コンピューター制御のプラズマカッターは、炭素鋼の切断に加えて、ステンレス鋼、アルミニウム、銅などの金属の切断にも使用できます。
トレンド
将来的には、高速、高精度、複合、インテリジェント、オープン、並列駆動、ネットワーク化、極限、環境に優しいなどが CNC マシンの開発トレンドと方向になります。
高速
自動車、国防、航空、宇宙などの産業の急速な発展や、アルミニウム合金などの新素材の応用により、高速加工に対する要求はますます高まっています。
• スピンドル速度：電動スピンドル（内蔵スピンドルモーター）を使用し、最大スピンドル速度は 200000r/min です。
• 送り速度: 分解能が0.01μmの場合、最大送り速度は240m/分で高速処理が可能となり、複雑な形状も精密に加工できます。
• 計算速度: マイクロプロセッサの急速な発展により、CNC システムの高速化と高精度化が保証されています。32 ビットや 64 ビットに開発された CPU を搭載した数値制御システムが開発され、周波数は数百 MHz から数千 MHz に増加しました。計算速度が大幅に向上したため、分解能が 0.1μm または 0.01μm の場合、送り速度は最大 24-240m/分はまだ取得できます。
• 工具交換速度：現在、ハイエンドの加工センターの工具交換時間は一般的に約 1 秒で、最高では 0.5 秒にもなります。
高精度
精度要件は、静的な幾何学的精度に限定されなくなりました。動作精度、熱変形、振動の監視と補正がますます注目されるようになっています。
• CNC システムの制御精度を向上: 高速補間技術を使用して、小さなプログラム セグメントによる連続送りを実現し、CNC 制御ユニットを改良し、高解像度の位置検出装置を使用して位置検出精度を向上します (日本は位置検出器を内蔵した 106 パルス/回転の AC サーボ モーターを開発しており、その位置検出精度は 0.01μm/パルスに達します)。位置サーボ システムは、フィードフォワード制御と非線形制御方式を採用しています。
•誤差補正技術を採用：バックラッシュ補正、ねじピッチ誤差補正、工具誤差補正などの技術を使用して、設備の熱変形誤差と空間誤差を総合的に補正します。研究結果によると、総合的な誤差補正技術の適用により、加工誤差を減らすことができます。 60% 〜へ 80%.
• グリッドを使用してマシニングセンターの動作軌跡精度をチェックおよび改善し、シミュレーションを通じて加工精度を予測して位置決め精度と繰り返し位置決め精度を確保し、長期的に安定したパフォーマンスを実現し、さまざまな動作条件下でさまざまな加工タスクを完了して部品の加工品質を確保します。
機能複合
複合工作機械の意味は、ブランクから完成品までの複数の要素の加工を2台の工作機械で可能な限り実現または完了することです。その構造上の特徴によって、プロセス複合型とプロセス複合型のXNUMX種類に分けられます。プロセス複合工作機械には、ボーリング-フライス加工-穴あけ複合加工センター、旋削-フライス加工複合旋盤センター、フライス加工-ボーリング-穴あけ-旋削複合複合加工センターなどがあります。プロセス複合工作機械には、多面多軸リンク加工複合工作機械やデュアルスピンドルターニングセンターなどがあります。複合工作機械を使用して加工すると、ワークのロードとアンロード、交換、ツール調整などの補助時間が短縮され、中間工程で発生するエラーも削減され、部品の加工精度が向上し、製品の製造サイクルが短縮され、生産効率とメーカーの市場対応能力が向上します。分散プロセスの従来の生産方法に比べて明らかな利点があります。
インテリジェント制御
人工知能技術の発展に伴い、製造業の生産柔軟性と製造自動化の発展ニーズを満たすために、CNC工作機械の知能化の度合いは絶えず向上しています。具体的には、以下の側面に反映されています。
• 加工プロセス適応制御技術：加工プロセス中に切削力、スピンドルとフィードモーターの電力、電流、電圧などの情報を監視することにより、従来または最新のアルゴリズムを使用して、工作機械の加工の力、摩耗、損傷の状態、安定性の状態を特定し、これらの状態に基づいて加工パラメータ（スピンドル速度、送り速度）と加工指示をリアルタイムで調整して、設備を最適な動作状態に保ち、加工精度を向上させ、加工面の粗さを減らし、設備操作の安全性を向上させます。
• 処理パラメータのインテリジェントな最適化と選択: プロセスの専門家や技術者の経験と部品処理の一般および特殊ルールを活用し、最新のインテリジェントな方法を使用して、エキスパート システムまたはモデルに基づく「処理パラメータのインテリジェントな最適化とセレクター」を構築し、最適化された処理パラメータを取得することで、プログラミング効率と処理技術レベルの向上、生産準備時間の短縮という目的を達成します。
• インテリジェントな障害自己診断および自己修復技術: 既存の障害情報に基づいて、最新のインテリジェントな方法を適用し、迅速かつ正確な障害箇所を特定します。
• インテリジェントな障害再生および障害シミュレーション技術: システムのさまざまな情報を完全に記録し、CNC 工作機械で発生するさまざまなエラーや事故を再生およびシミュレーションして、エラーの原因を特定し、問題の解決策を見つけ、生産経験を蓄積することができます。
• インテリジェント AC サーボ駆動装置: 負荷を自動的に識別し、パラメータを自動的に調整できるインテリジェント サーボ システム。インテリジェント スピンドル AC 駆動装置とインテリジェント フィード サーボ装置が含まれます。このタイプの駆動装置は、モーターと負荷の慣性モーメントを自動的に識別し、制御システムのパラメータを自動的に最適化および調整して、駆動システムの最適な動作を実現します。
• インテリジェント 4M CNC システム: 製造プロセスにおいて、加工と検査の統合は、迅速な製造、迅速な検査、迅速な対応を実現する効果的な方法であり、測定、モデリング、製造、マニピュレーター (つまり 4M) を つのシステムに統合します。情報共有を実現し、測定、モデリング、加工、クランプ、操作の統合を促進します。
メーカーのサービスは、ユーザーの加工製品、プロセス、生産タイプ、品質要件を研究することから始まり、ユーザーが機器を選択するのを助け、高度なプロセスとツール補助ツールを推奨し、専門的なトレーニング担当者と優れたトレーニング環境を提供して、ユーザーが工作機械の利点を最大限に活用し、高品質の最終製品を加工できるようにすることで、ユーザーから徐々に認知されるようになるべきだと私たちは考えています。
考慮すべき事柄
これまで、16 種類の一般的な CNC マシンについて詳細に説明してきましたが、違いがわかるはずです。DIY や購入に関しては、ビジネスのニーズと予算に応じてタイプを選択してください。
