現在、CNC工作機械の開発は日々変化しており、高速、高精度、複合、インテリジェント、オープン、パラレルドライブ、ネットワーク、エクストリーム、グリーンがCNC開発のトレンドと方向性となっています。工作機械。大きな製造国である中国は、主に労働力、価格、資源などの比較優位に依存していますが、製品の技術革新や独自の開発という点では、依然として外国との大きなギャップがあります。中国のCNC産業は現状に満足することはできず、発展を続ける機会をつかみ、独自の高度な技術の開発に努め、技術革新と人材育成を強化し、会社の包括的なサービス能力を向上させ、先進国。CNC工作機械製品のローエンドからハイエンドへ、一次製品加工から高精度製品製造への転換を実現し、中国での製造から中国での創造へ、製造国から製造への転換を実現するよう努めます。パワー。
1.高速
自動車、国防、航空、航空宇宙などの産業の急速な発展、およびアルミニウム合金などの新素材の適用に伴い、CNC工作機械の高速加工に対する要件はますます高まっています。
（1）主軸速度：工作機械は電動主軸（主軸モーター内蔵）を採用しており、最大主軸速度は最大200,000r / minです。
（2）送り速度：分解能が0.01μmの場合、最大送り速度は240m / minに達し、複雑なプロファイルの正確な加工が得られます。
（3）動作速度：マイクロプロセッサの急速な発展は、高速かつ高精度の方向への数値制御システムの開発を保証します。CPUの開発は、32ビットおよび64ビットの数値制御システムに発展しました。周波数は数百MHzと数千メガヘルツに増加しました。計算速度が大幅に向上したため、分解能が0.1μm、0.01μmの場合、最大24〜240m / minの送り速度が得られます。
（4）工具交換速度：現在、外国の先進マシニングセンタの工具交換時間は一般に1秒前後であり、最高値は0.5秒に達しています。ドイツのカイロン社は、スピンドルを軸とし、工具を円周上に配置したバスケット型の工具マガジンを設計しました。工具間の交換時間はわずか0.9秒です。
2.高精度
現在、CNC工作機械の精度要件は、静的な幾何学的精度に限定されていません。工作機械の運動精度、熱変形、振動の監視と補正がますます注目を集めています。
（1）CNCシステムの制御精度の向上：高速補間技術を採用し、小さなプログラムセグメントで連続フィードを実現し、CNC制御ユニットを洗練させ、高解像度位置検出装置を採用して位置検出精度を向上させます（日本は位置検出器内蔵の106パルス/回転ACサーボモーターを搭載し、位置検出精度は0.01μm/パルスに達することができます）、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。
（2）誤差補償技術の使用：装置の熱変形誤差と空間誤差を包括的に補償するためのバックラッシュ補償、ねじピッチ誤差補償、および工具誤差補償技術の使用。調査結果によると、包括的なエラー補正テクノロジーを適用すると、処理エラーを60％から80％削減できます。
（3）グリッドを使用して、マシニングセンターの動作軌跡の精度を確認・改善し、シミュレーションにより工作機械の加工精度を予測し、工作機械の位置決め精度と繰り返し位置決め精度を確保し、性能を向上させます。長期間安定しており、異なる運転条件で複数の作業を完了できます。加工作業の種類、部品の加工品質の確保。
3.機能性コンポジット
複合工作機械の意味は、工作機械でラフから完成品までの複数の要素の処理を実現または完了することです。構造特性により、プロセスコンパウンドタイプとプロセスコンパウンドタイプの2種類に分類できます。ボーリング、ミリングおよびドリルコンパウンド工作機械、旋削ミリングコンパウンドターニングセンター、ミリング、ボーリング、ドリルおよびターニングコンパウンド工作機械などのプロセス複合工作機械;マルチフェースおよび多軸リンケージ加工複合工作機械、二軸旋盤等。処理に複合工作機械を使用すると、ワークピースのロードとアンロード、ツールの交換と調整、および中間プロセスでのエラーの補助時間が短縮され、部品の処理精度が向上し、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。分散型プロセスによる従来の製造方法と比較すると、明らかな利点があります。
機械加工プロセスの複合化は、モジュラーおよび多軸工作機械の開発にもつながりました。ドイツインデックス社が立ち上げた最新の旋削マシニングセンターはモジュール構造で、旋削、フライス加工、穴あけ、ホビング、研削、レーザー熱処理などのさまざまなプロセスを完了でき、複雑な部品のすべての処理を完了できます。現代の機械加工要件の継続的な改善に伴い、多数の多軸リンケージCNC工作機械が主要企業にますます歓迎されています。2005年中国国際工作機械ショー（CIMT2005）では、国内外のメーカーがさまざまなタイプの多軸加工工作機械（デュアルスピンドル、デュアルツールレスト、9軸制御など）と4〜5軸リンケージを展示しました。 -軸高速ポータルマシニングセンター、5軸リンケージ高速フライスセンターなど。
4.インテリジェント制御
人工知能技術の発展に伴い、製造の柔軟性と製造の自動化の開発ニーズを満たすために、CNC工作機械の知能の程度は絶えず向上しています。これは、次の側面で具体化されます。
（1）機械加工プロセスの自己適応制御技術：影響を特定するために、従来または最新の識別アルゴリズムを使用して、機械加工プロセスの切削抵抗、スピンドルおよび送りモーターの出力、電流、電圧、およびその他の情報を監視します。工作機械の力、摩耗、損傷、安定性の状態、およびこれらの条件に応じた加工パラメータ（主軸速度、送り速度）と加工指示のリアルタイム調整により、機器は加工精度を向上させ、加工面の粗さを低減し、機器操作の安全性を向上させるための最良の動作状態。
（2）インテリジェントな最適化と処理パラメータの選択：プロセスの専門家または技術者の経験、部品処理の一般的および特別なルール、および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ベースの「インテリジェントな最適化と処理パラメータの選択」を構築します。 "、プログラミング効率と処理技術レベルを向上させ、生産準備時間を短縮するという目的を達成するために、最適化された処理パラメータを取得するために使用します。
（3）インテリジェントな障害自己診断および自己修復技術：既存の障害情報によると、最新のインテリジェントな方法を適用して、迅速かつ正確な障害の特定を実現します。
（4）インテリジェントな故障再生および故障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工作機械のさまざまなエラーや事故を再生およびシミュレートして、エラーの原因を特定し、問題の解決策を見つけることができます。 。生産経験を蓄積します。
（5）インテリジェントACサーボドライブデバイス：インテリジェントスピンドルACドライブデバイスやインテリジェントフィードサーボデバイスなど、負荷を自動的に識別して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。この駆動装置は、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ーを自動的に最適化および調整して、駆動システムが最適に動作できるようにします。
（6）インテリジェント4M CNCシステム：製造工程において、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す。測定、モデリング、製造、および機械工具を統合します。4つのマニピュレーター（つまり、4M）は、情報共有を実現し、測定、モデリング、処理、クランプ、および操作の統合を促進するために1つのシステムに統合されています。
5.ドイツのシステムを開く
（1）将来のテクノロジーへのオープン：ソフトウェアとハードウェアのインターフェースは認識されている標準プロトコルに準拠しているため、わずかな再設計と調整のみで、新世代の汎用ソフトウェアとハードウェアリソースが採用され、吸収され、既存のシステムと互換性があります。 。これは、システムの開発コストが大幅に削減され、システムのパフォーマンスと信頼性が向上し続け、長いライフサイクルになることを意味します。
（2）ユーザーの特別な要件に対応：製品の更新、機能の拡張、および特別なアプリケーション要件を満たすためのハードウェア製品とソフトウェア製品のさまざまな組み合わせの提供。
（3）数値制御規格の確立：特定のシステムに依存せず、製品のライフサイクル全体を記述できる中立的なメカニズムを提供するために、新しいCNCシステム規格ISO14649（STEP-NC）が国際的に研究および策定されています。データモデルを統合し、製造工程全体の標準化とさまざまな産業分野の製品情報を実現します。標準化されたプログラミング言語は、ユーザーが使用するのに便利であるだけでなく、運用効率に直接関係する労働消費を削減します。
6.パラレルドライブ
平行運動工作機械は、可動部品の質量が大きい、システムの剛性が低い、工具が固定ガイドレールに沿ってしか供給できない、操作の自由度が低い、機器の処理の柔軟性と操作性が不十分であるなど、従来の工作機械シリーズのメカニズムに固有の欠陥を克服します。移動プラットフォーム間のマルチロッド平行接続メカニズムによる）と機械ベース（通常は静的プラットフォーム）。ロッドシステム内のロッドの長さを制御することにより、ロッドシステムによってサポートされるプラットフォームは対応する自由度の移動を得ることができます。 、多座標リンケージ数値制御を実現可能処理、組立、測定の複数の機能により、複雑な特殊部品の処理に対応でき、最新のロボットのモジュール性が高く、軽量で高速であるという利点があります。新しいタイプの加工装置としての並列工作機械は、現在の工作機械技術の重要な研究の方向性となっています。国際工作機械業界から高く評価されており、「以来、工作機械業界で最も有意義な進歩」と見なされています。 「CNC技術の発明」と「21世紀の新世代CNC機械加工装置」。
7.エクストリーム（大型および小型）
防衛、航空、航空宇宙産業、およびエネルギーなどの基礎産業の大規模機器の開発には、大規模で高性能なCNC工作機械のサポートが必要です。超精密加工技術とマイクロナノ技術は21世紀の戦略技術であり、マイクロスモールサイズとマイクロナノ加工精度に対応できる新しい製造工程と設備を開発する必要があります。マイクロマシニング（旋削、フライス加工、研削）機械加工、マイクロ電気加工機械工具、マイクロレーザー加工機械工具、マイクロプレスの需要は徐々に増加しています。
8.情報相互作用ネットワーク
熾烈な競争に直面している企業にとって、ワークショップのさまざまな部門間で情報がスムーズに流れるようにするために、CNC工作機械が双方向の高速ネットワーク通信機能を備えていることが非常に重要です。ネットワークリソースの共有を実現するだけでなく、CNC工作機械の遠隔監視、制御、トレーニング、教育、管理を実現し、CNC機器のデジタルサービス（CNC工作機械の故障の遠隔診断と保守）も実現します。たとえば、日本のマザック社は、コンピューター、携帯電話、外部および内部カメラなど、音声、グラフィックス、ビデオ、テキストが可能なe-Towerと呼ばれる外部デバイスを備えた新世代の処理センターを立ち上げました。通信障害アラーム表示、オンラインヘルプのトラブルシューティング、およびその他の機能は、独立した自己管理型の製造ユニットです。
9.新しい機能コンポーネント
CNC工作機械のさまざまな側面の性能を向上させるために、高精度で信頼性の高い新しい機能部品の適用が避けられなくなっています。代表的な新しい機能コンポーネントは次のとおりです。
（1）高周波電動スピンドル：高周波電動スピンドルは、高周波モーターとスピンドル部品の統合であり、小型、高速、無段階速度調整などの一連の利点があり、広く使用されています。さまざまな新しいCNCマシンツールで。アプリケーション。
（2）リニアモーター：近年、リニアモーターはますます広く使用されるようになり、負荷変動外乱、熱変形補償、磁気絶縁、磁気絶縁などの主要技術の適用により、従来のサーボシステムよりも価格が高くなっています。保護、機械的伝達構造が得られました。簡素化され、工作機械の動的性能が改善されました。たとえば、シーメンス製の1FN1シリーズ3相AC永久磁石同期リニアモーターは、高速フライス盤、マシニングセンター、グラインダー、並列工作機械、高い動的性能と動作精度を備えた工作機械で広く使用され始めています。要件;ドイツEX-CELL-O同社のXHC水平マシニングセンターは、3方向駆動に2つのリニアモーターを使用しています。
（3）電気ボールねじ：電気ボールねじはサーボモーターとボールねじを統合したもので、CNC工作機械の構造を大幅に簡素化でき、伝送リンクの少ないコンパクトな構造などのメリットがあります。
10.高い信頼性
従来の工作機械と比較して、CNC工作機械は数値制御システムと対応する監視装置を追加し、故障の可能性を高める傾向がある多数の電気、油圧、電気機械装置を適用しました。産業用送電網電圧の変動と干渉。 CNC工作機械に影響を与える信頼性は非常に悪く、CNC工作機械で処理される部品の表面はより複雑で、処理サイクルが長く、平均故障間隔は20,000時間以上必要です。CNC工作機械の高い信頼性を確保するためには、システムを慎重に設計し、信頼性の目標を厳密に製造して明確にし、メンテナンスを通じて故障モードを分析し、弱いリンクを見つける必要があります。外国のCNCシステムの平均故障間隔は70〜100,000時間以上、国内のCNCシステムの平均故障時間はわずか約10,000時間、外国の機械の平均非故障時間は800時間以上です。国内最大はわずか300時間です。
11.グリーン処理
ますます厳しくなる環境と資源の制約により、製造と加工の緑化はますます重要になり、中国の資源と環境の問題は特に顕著です。そのため、近年、クーラントを使用しない、または使用量が少なく、乾式切削、半乾式切削、省エネ、環境保護を実現する工作機械が登場し続け、開発が続けられています。21世紀には、グリーン製造の一般的な傾向により、さまざまな省エネで環境に優しい工作機械の開発が加速し、世界市場のより多くを占めるようになります。
12.マルチメディア技術の応用
マルチメディア技術は、コンピューター、オーディオビジュアル、および通信技術を統合し、コンピューターが音声、テキスト、画像、およびビデオ情報を包括的に処理する機能を備えているため、ユーザーインターフェイスのグラフィカル要件も提示します。合理的でユーザーフレンドリーなユーザーインターフェースは、プロ以外のユーザーの使用を大幅に容易にします。人々はウィンドウやメニューを介して操作できます。これは、青写真プログラミングと高速プログラミング、3次元カラーダイナミックグラフィックスディスプレイ、グラフィックスシミュレーション、グラフィックスダイナミックトラッキングに便利です。とシミュレーション、方向と部分的な表示のビューのズーム機能の異なる実現。さらに、数値制御技術の分野でのマルチメディア技術の適用は、リアルタイム監視システム、生産現場設備の故障診断、および生産プロセスパラメータ監視などに適用できる統合されたインテリジェントな情報処理を実現することができます。そのため、優れたアプリケーション価値があります。
国内のCNC工作機械はコア技術を欠いており、基本的に高性能CNCシステムから主要な機能部品への輸入に依存しています。一部の国内メーカーは近年独自のブランドを作るのに苦労していますが、製品の機能と性能は依然として非常に優れています信頼性があります。外国製品には一定のギャップがあります。近年、国内のCNC工作機械メーカーは、技術導入、国内外の合併・買収、海外調達を通じて高度なCNC技術を習得しているが、工作機械の構造や精度、信頼性、人間化設計などの基礎技術の研究が不足している。 。自主的な開発能力の育成において、国内のCNC工作機械の技術レベル、性能、品質は海外に比べてはるかに遅れており、ほとんどのユーザーの認知を得ることも困難です。
一部の国内CNC工作機械メーカーは、全体的な技術や製造レベルの向上に十分な注意を払っていません。処理方法は、基本的に通常の工作機械と低効率の工具です。組み立てとデバッグは完全に手動です。処理品質を安定させることはできません。厳しい生産スケジュールの下で改善されました。さらに、多くの国内CNC工作機械メーカーの生産管理は、依然として独自の手動元帳管理方法を使用しており、技術レベルと管理効率が低いため、企業は十分な生産規模を形成できません。たとえば、外国の工作機械メーカーは毎週製品をインストールして転送できますが、国内の生産サイクルは長すぎて制御が困難です。したがって、技術を導入しながら、独自の技術変革と管理レベルの向上を強化することに注意を払う必要があります。
CNC工作機械業界の急速な発展により、一部の企業は、長期的な関心にかかわらず、自社の包括的なサービスレベルの向上に十分な注意を払わず、サービスの真の理解さえも欠いており、事前ではなく販売に重点を置いています。 -販売およびアフターサービス。一部の企業から派遣された担当者は、製造されたCNC工作機械に関する十分な知識がなく、CNC工作機械を適切に使用または使用できず、ユーザーに工作機械を使用するように案内します。一部の企業は、高度で効率的なツールの基本的な理解がなく、より良いプロセスを提供できません。ソリューション。、ユーザーは当然メーカーへの信頼を欠いています。製造業者のサービスは、ユーザーの加工製品、技術、生産タイプ、品質要件の調査、ユーザーによる機器の選択の支援、高度な技術とツールの推奨、およびユーザーが工作機械をプレイするのに役立つ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の提供から開始する必要があります。この製品の最大のメリットは、高品質の最終製品を製造することで、徐々にユーザーの認知度を高め、国内のCNC工作機械の市場シェアを拡大することです。