요약

과학기술은 제 1 생산력이다' 는 이미 오늘날 사회 발전의 최고 진리가 되었다. 최첨단, 최첨단 과학기술을 장악할 수 있는 사람은 누구나 발전의 주동권을 장악할 수 있고, 중대한 돌파구와 성과를 거둘 수 있다.

수치 제어 기술을 핵심으로 하는 선진 제조 기술은 한 나라의 종합 국력을 반영하는 중요한 표지 중 하나이다.

요약: 이 글은 주로 디지털 제어 기계의 정의, 발전 단계 및 역사, 세계 및 중국 공작 기계의 발전을 소개하고, 디지털 제어 공작 기계의 미래 발전 방향을 간략하게 설명하고, 오늘날 사회 발전에서 디지털 제어 공작 기계의 중요성을 설명합니다.

관련 자료를 찾아 기계 전공, 특히 디지털 제어 기계에 대한 이해를 깊게하고, 오늘날의 사회 메카트로닉스 발전 추세와 향후 추가 학습 방향을 명확히 하였다.

키워드 발전 역사, 공작기계 동력 발전 추세

I. 용어 설명

수치 제어, 즉 수치 제어 (NC).

디지털 제어 기술, 즉 NC 기술은 디지털 정보 (숫자 및 숫자 문자) 로 명령을 발행하여 자동 제어를 가능하게 하는 기술입니다.

그것은 근대에 발전한 자동제어 기술이다.

현재, 디지털 제어 기술은 이미 현대 제조 기술의 기초가 되었으며, 디지털 제어 기술과 장비는 제조업 현대화의 중요한 기초가 되었다.

이 기초가 확고한지 아닌지는 한 나라의 경제 발전과 종합 국력에 직접적인 영향을 미치며 한 나라의 전략적 지위와 관련이 있다.

따라서 세계의 모든 공업화 국가들은 자체 수치 제어 기술과 산업을 발전시키기 위해 큰 조치를 취하고 있다.

디지털 제어 기계는 디지털 제어 기술을 사용하여 기계 가공 과정을 자동으로 제어하는 기계입니다.

국제정보처리연맹 제 5 기술위원회는 디지털 제어 기계에 대해 "디지털 제어 기계는 프로그램 제어 시스템이 장착된 기계이며 코드나 기타 코딩 지시로 지정된 프로그램을 논리적으로 처리할 수 있다" 고 정의했다. 현대 기계 제조 기술, 자동 제어 기술, 컴퓨터 정보 기술을 하나로 통합하여 시작, 가공 순서 변경, 절삭량 변경, 스핀들 변속, 공구 선택, 냉각수 시작 및 중지 등의 다양한 동작을 디지털 제어 장치나 컴퓨터 부분 또는 전체 대신 사용할 수 있습니다. ) 일반 공작 기계 가공 부품. 고효율, 고정밀, 고 유연성, 고 자동화 광학 메카트로닉스 수치 제어 장치입니다.

둘째, 수치 제어 시스템 개발 단계

세계 최초의 전자컴퓨터는 1946 년에 태어났는데, 이는 인간이 정신노동을 강화하고 부분적으로 대체할 수 있는 도구를 만들었다는 것을 보여준다.

농업과 공업사회 인류가 창조한 육체노동만 증강시키는 도구에 비해 질적인 비약이 있어 인류가 정보사회에 진출할 수 있는 토대를 마련했다.

6 년 후 1952 년, 컴퓨터 기술이 작업셀에 적용되었고, 첫 번째 디지털 제어 기계가 미국에서 탄생했다.

그 이후로 전통 공작 기계에 질적 변화가 일어났다.

거의 반세기 동안 수치 제어 시스템은 두 단계와 6 대 발전을 거쳤다.

1, 수치 제어 단계 (1952 ~ 1970)

초기의 컴퓨터 연산 속도는 낮았고, 당시의 과학 컴퓨팅 및 데이터 처리에는 거의 영향을 미치지 않았지만, 기계 실시간 제어의 요구 사항을 충족시키지 못했다.

사람들은 하드 와이어 번호 제어 (HARD-WIRED NC) 라고 하는 기계 전용 컴퓨터를 NC 로 "구축" 하기 위해 디지털 논리 회로를 사용해야 합니다.

부품이 발달하면서 이 단계는 3 세대, 즉 1 세대 1952- 전자관을 거쳤다. 2 세대 1959- 트랜지스터 3 세대 1965- 소규모 집적 회로.

2, 컴퓨터 수치 제어 (CNC) 단계 (1970 ~ 현재)

1970 년에는 범용 소형 폼 팩터가 등장해 양산되었습니다.

그래서 수치 제어 시스템의 핵심 부품으로 이식되어 컴퓨터 번호 제어 (CNC) 단계로 들어갔다 (컴퓨터 앞의' 일반' 이라는 단어는 생략됨).

미국 인텔사는 197 1 년까지 세계에서 처음으로 컴퓨터의 두 가지 핵심 부품인 계산기와 컨트롤러를 마이크로프로세서 또는 CPU (중앙 처리 장치) 라는 칩에 통합했습니다.

1974 를 통해 마이크로프로세서는 수치 제어 시스템에 적용됩니다.

소형 컴퓨터는 기능이 너무 강해서 한 대의 기계를 제어할 수 있는 능력이 풍부하기 때문에 (당시 여러 대의 기계를 제어하는 데 사용되었기 때문에 군제어라고 함) 마이크로프로세서를 사용하는 것이 비교적 경제적이기 때문이다.

그리고 당시 소형 폼 팩터의 신뢰성은 이상적이지 않았습니다.

초기 마이크로프로세서는 속도와 기능이 높지 않았지만 멀티프로세서 구조로 해결할 수 있었습니다.

마이크로프로세서는 범용 컴퓨터의 핵심 부품이기 때문에 컴퓨터 수치라고 합니다.

1990 까지 PC (개인용 컴퓨터, 국내 속칭 마이크로컴퓨터) 의 성능은 수치 제어 시스템의 핵심 부품으로서의 요구 사항을 충족하는 높은 단계로 발전했습니다.

그 이후로 수치 제어 시스템은 PC 기반 단계에 접어 들었습니다.

요컨대, 컴퓨터 수치 제어 단계도 3 세대를 거쳤다.

4 세대 1970- 소형 컴퓨터입니다. 5 세대 1974- 마이크로프로세서 및 6 세대 1990- PC 기반.

또한 해외에서는 이미 컴퓨터 CNC 로 개명되었지만 국내에서는 NC (NC) 라고 부르는 것이 습관이 되었다는 점도 지적해야 한다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 컴퓨터명언)

그래서 우리가 매일 말하는 "수치 제어" 는 사실 "컴퓨터 수치 제어" 를 의미합니다.

셋째, CNC 공작 기계 개발 역사

20 세기 중반에는 전자 기술이 발달하면서 자동 정보 처리, 데이터 처리 및 전자 컴퓨터의 출현이 자동화 기술에 새로운 개념을 도입했습니다. 디지털 신호로 기계의 움직임과 가공 과정을 제어하여 기계 자동화의 발전을 촉진시켰다.

1940 년대 초, 미국 북부 미시간의 한 소형 항공기 산업 하청업체인 ParsonsCorporation 은 처음으로 기계 가공에 디지털 기술을 적용했다.

이들은 비행기의 프레임과 헬리콥터의 회전 날개를 만들 때 전체 디지털 컴퓨터로 날개 가공 궤적의 데이터를 처리하고 공구 지름이 가공 궤적에 미치는 영향을 고려하여 가공 정확도가 0.0381mm (0.001.5in) 에 달하고 당시 최고 수준에 이르렀다

1952 년 MIT 는 수직 밀링 머신에 실험 수치 제어 시스템을 설치하여 3 축 모션을 동시에 제어하는 데 성공했습니다.

이 디지털 제어 기계는 세계 최초의 디지털 제어 기계라고 불린다.

이 공작 기계는 실험 공작 기계입니다. 6 월 1954 1 1 까지 패터슨 특허를 바탕으로 미국 Bendix-Cooperation 은 공식적으로 최초의 산업용 디지털 제어 기계를 생산했습니다.

이후 1960 부터 독일, 일본 등 다른 공업국가들이 CNC 기계를 개발, 생산 및 사용하고 있습니다.

CNC 밀링 머신은 CNC 공작 기계로 처음 사용되었습니다. CNC 공작 기계는 프로파일 가공이 필요한 일반 공작 기계의 어려운 커브 또는 서피스 부품을 해결할 수 있기 때문입니다.

하지만 당시 디지털 제어 시스템은 전자관을 사용했고, 부피가 크고 전력 소비량이 높았기 때문에 군사 부문을 제외하고는 다른 업종에서 광범위하게 응용되지 않았다.

1960 이후 점 제어 CNC 공작 기계가 빠르게 발전했습니다.

점 제어의 수치 제어 시스템이 윤곽 제어보다 훨씬 간단하기 때문입니다.

따라서 수치 제어 밀링 머신, 펀치, 좌표 보링 머신이 크게 발전했습니다. 통계에 따르면 1966 이 실제로 사용하는 약 6,000 대의 디지털 제어 기계 중 85% 가 포인트 제어 기계입니다.

디지털 제어 기계의 발전에서 언급할 만한 것은 가공센터이다.

이것은 자동 공구 교환 장치가 있는 디지털 제어 기계이며, 한 번에 가공소재를 장착하면 다중 공정 가공을 실현할 수 있다.

이 제품은 원래 Carnegie &；; 1959 년 3 월에 생산되었습니다. Terek & amp；; TreckerCorp) 을 참조하십시오.

이 작업셀에는 공구 라이브러리에 탭, 드릴, 리머, 밀링 커터 등의 공구가 장착되어 있습니다. 펀치 벨트의 명령에 따라 공구를 자동으로 선택하고 로봇 팔을 통해 주 축에 공구를 장착하여 가공소재를 가공합니다.

가공 공구에서 부품의 적재 및 하역 시간과 공구 교체 시간을 단축할 수 있습니다.

머시닝 센터는 이제 상자 부품을 가공하는 수직 및 수평 보어 밀링 센터뿐만 아니라 회전 전체 클래스 부품을 가공하는 선반가공 센터와 연삭 센터까지 포함하여 CNC 작업셀에서 매우 중요한 품종이 되었습니다.

1967 년 영국은 처음으로 여러 CNC 공작 기계를 유연한 제조 시스템 (Flexible Manufacturing System & AMP) 이라는 유연한 가공 시스템에 연결했습니다. Mdash——FMS) 이후 미국, 유럽, 일본 등도 잇따라 앱을 개발했다.

1974 이후 마이크로전자 기술의 급속한 발전에 따라 마이크로프로세서는 디지털 제어 기계에 직접 사용되어 디지털 제어 소프트웨어의 기능을 강화하고 컴퓨터 디지털 제어 기계 (일명 디지털 제어 기계) 로 발전하여 디지털 제어 기계의 보급과 발전을 더욱 추진했습니다.

1980 년대에는 1 ~ 4 가 가공센터나 선반 센터를 주체로 하고 공작물 자동 하역, 모니터링 및 감지 장치를 갖춘 FMC (Flexible MC) 가 등장했다.

이 장치는 투자가 적고 효과가 빠르다는 장점을 가지고 있으며, 적은 사람이 오랫동안 독립적으로 운영하거나 FMS 또는 고급 통합 제조 시스템에 통합할 수 있습니다.

현재 FMS 는 판금의 절단에서 냉간 가공, 용접, 조립으로 확장되고 있으며 중소형 배치 가공에서 대량 가공으로 발전하고 있습니다.

따라서 기계 수치 제어 기술은 현대 기계 자동화의 기초 기술로 여겨진다.

넷째, 세계 강국과 중국 CNC 공작 기계 개발

미국, 독일, 일본은 디지털 제어 기계 연구, 설계, 제조 및 사용 기술과 경험이 가장 선진적인 나라입니다.

그들의 사회적 여건이 다르기 때문에, 각기 다른 특징을 가지고 있다.

미국: 공작 기계 개발은 기초 과학 연구에 중점을 둡니다.

미국의 특징은 * * * 공작 기계 산업을 매우 중요하게 생각한다는 것입니다. 미 국방부 등 부처는 군사적 필요 때문에 공작기계의 발전 방향과 과학 연구 임무를 끊임없이 제기하고, 충분한 경비를 제공하고, 현재를 널리 수용하며, 효율성과 혁신에 특히 집중하고, 기초과학 연구에 중점을 두고 있다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언)

따라서 1952 세계 최초의 디지털 제어 기계 개발, 1958 머시닝 센터 설립, 70 년대 초 FMS 개발, 1987 오픈 디지털 제어 시스템 생성과 같은 기계 기술은 끊임없이 혁신하고 있습니다.

미국은 자동차와 베어링의 생산 요구 사항과 함께 대량 생산 자동화를 위한 대량의 자동화 생산 라인을 개발했으며, 전자 및 컴퓨터 기술이 세계 선두를 달리고 있으며, CNC 공작 기계 호스트 설계, 제조 및 CNC 시스템의 기반이 탄탄하며 과학 연구 혁신을 일관되게 중시하고 있습니다. 따라서 고성능 CNC 공작 기계 기술은 줄곧 세계 선두를 달리고 있습니다.

오늘날 미국은 항공 우주 용 고성능 CNC 공작 기계를 생산할뿐만 아니라 중소기업을위한 저렴하고 실용적인 CNC 공작 기계를 생산합니다.

하스, 파달 등.

미국의 디지털 제어 공작 기계 개발의 교훈은 기초 과학 연구에 더 많은 관심을 기울이고 응용 기술을 무시하는 것이다. 1980 년대에, * * * 한때 유도를 늦추어 수치 제어 기계 생산량이 더디게 증가하였다. 1982 년 낙후된 일본에 밀려 대거 수입했다.

90 년대부터 과거의 편향을 바로잡고, 디지털 제어 기계를 실용기술로 전환하여 생산량이 점차 증가하였다.

독일: 공작 기계 개발은 실용성에 중점을 둡니다.

독일 * * * 공작 기계 산업의 중요한 전략적 지위를 중시해 왔으며, 실용성과 유효성에 특히 중점을 두고 사람 중심적, 전대, 인력의 질을 지속적으로 높였습니다.

대량 생산 자동화의 발전을 바탕으로 1956 에서 최초의 디지털 제어 기계를 개발하고 실사구시의 정신을 고수하고 꾸준히 전진하고 있다.

독일은 특히 과학 실험에 중점을 두고, 이론과 실천을 결합하고, 기초 연구와 응용 기술 연구를 병행한다.

기업과 고교 과학 연구 부문은 긴밀하게 협력하여 사용자 제품, 가공 공예, 기계 배치 및 구조, 디지털 제어 기계의 특성과 특색을 심도 있게 연구하여 품질면에서 더 잘하려고 노력한다.

독일 CNC 공작 기계는 품질이 좋고, 선진적이고 실용적이며, 진짜이며, 전 세계, 특히 대형, 중형, 정밀 CNC 공작 기계를 수출합니다.

독일은 디지털 제어 기계 호스트와 액세서리의 선진성과 실용성에 특히 신경을 쓴다. 기계, 전기, 액체, 가스, 빛, 도구, 측정, 수치 제어 시스템 및 다양한 기능 구성 요소의 품질과 성능이 세계 선두를 달리고 있습니다.

예를 들어, Siemens 의 수치 제어 시스템, 하이데한의 정밀 격자는 세계적으로 유명하며 경쟁에서 채택되었습니다.

일본: 공작 기계 개발은 모방하고 창조합니다.

일본 * * * 은 기계공업의 발전을 매우 중시하며, 계획과 규정 (예: 기계진동법, 기계법, 기계신법 등) 을 통해 일본 수제어기계공업의 발전 방향을 제시했다. 참고) 과학 연구 기관과 기업이 디지털 제어 기계를 적극적으로 개발하도록 장려하기 위해 충분한 R&D 자금을 제공합니다.

일본은 인재와 공작기계 부품을 중시하는 방면에서 독일로부터 배우고, 품질 관리와 디지털 제어 기계 기술 방면에서 미국으로부터 배우고, 양국의 성과를 보완하고 발전시켜 좋은 효과를 거두었으며, 심지어 shine on you 를 능가하기도 했다.

미국과 독일과 마찬가지로 일본은 대량의 생산 자동화를 충분히 발전시킨 다음 중소형 디지털 제어 기계를 충분히 발전시켜 유연한 생산 자동화를 하고 있다.

1958 년 첫 CNC 공작 기계를 개발한 이후 1978 (7342 대) 의 생산량은 미국 (5688 대) 을 제치고 생산량과 수출량이 세계 1 위 (200/KLOC) 에 올랐다.

전략적으로, 크고 광범위하게 생산된 중급 디지털 제어 기계가 대량으로 수출되어 전 세계 광활한 시장을 점령하였다.

80 년대부터 과학 연구를 더욱 강화하여 고성능 디지털 제어 기계로 발전하기 시작했다.

전략적으로, 첫째, 미국에서 공부 하 고, 포괄적인 품질 관리는 모든 직원의 제품 품질을 보장 하기 위해 의식적인 활동이 되 고, 전자 및 컴퓨터 기술의 발전을 가속 하 고 세계 최전방에, 메카트로닉스 CNC 공작 기계의 개발을 위한 방법을 포장 합니다.

일본은 디지털 제어 기계를 개발하는 과정에서 중점에 세심한주의를 기울이고 수치 제어 시스템의 발전을 강조한다.

일본 FANUC 는 전략이 정확하고 모방과 창조가 결합되어 시장 수요에 맞는 다양한 저중 고급 수치 제어 시스템을 목표로 개발하여 기술이 앞서고 생산량이 세계 1 위다.

회사의 기존 직원 3674 명, 연구원 600 여 명, 월생산능력 7000 대. 그 판매량은 세계 시장의 50%, 중국 시장의 70% 를 차지하며 일본과 세계 CNC 공작 기계의 발전을 가속화하는 데 큰 역할을 했다.

중국 발전의 현황

우리나라 수치 제어 기술의 발전은 1950 년대에 시작되었고, 우리나라는 1958 년에 최초의 디지털 제어 기계를 개발하였다. 발전 과정은 크게 두 단계로 나눌 수 있다.

첫 번째 단계는 1958 에서 1979 로, 두 번째 단계는 1979 로 진행됩니다.

1 단계에서는 디지털 제어 기계의 특성과 발전 조건에 대한 이해가 부족하다. 인원의 자질이 떨어지고 기초가 얇으며 액세서리가 부족한 상황에서 돌진하여 결국 실적이 좋지 않아 멈추어 생산에 사용할 수 없게 되었다. (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 일명언) (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 일명언)

주요 문제는 맹목성과 실사구시의 과학 정신이 부족하다는 것이다.

2 단계에서는 일본, 독일, 미국, 스페인에서 일본, 미국, 독일, 이탈리아, 영국, 프랑스, 스위스, 헝가리, 오스트리아, 한국, 대만성 * * *1에서 수치 제어 시스템 기술을 도입했습니다.

6 ~ 5 기간 동안 수치 제어 기술의 도입과 7 ~ 5 기간 동안' 과학 기술 공관' 의 소화 흡수를 통해 우리나라 수치 제어 기술과 수치 제어 산업은 상당한 성과를 거두었다.

특히 최근 몇 년 동안 중국의 수치 제어 산업은 급속히 발전해 왔습니다. 1998 ~ 2004 년, 국내 디지털 제어 기계 생산량과 소비 연평균 성장률은 각각 39.3% 와 34.9% 였다.

그럼에도 수입기계의 발전세는 여전히 강하다. 2002 년 이후 중국은 이미 3 년 연속 세계 최대 공작 기계 소비국과 최대 공작 기계 수입국이 되었다. 2004 년 중국 공작기계 소비는 94 억 6 천만 달러에 달했다. 국내 CNC 공작 기계 제조 업체는 중급형 CNC 공작 기계 연구 개발 측면에서 외국과의 격차가 더욱 두드러진다. 이런 설비는 70% 이상과 대부분의 기능 부품을 수입한 것이다.

국산 디지털 제어 기계, 특히 중고급 디지털 제어 기계는 여전히 시장 경쟁력이 부족하다는 것을 알 수 있다. 국내 CNC 공작 기계의 연구 개발 깊이가 부족하고, 제조 수준이 여전히 뒤떨어지고, 서비스 의식과 능력이 부족하며, CNC 및 시스템의 생산 응용이 잘 보급되지 않아 CNC 인재가 부족하기 때문이다.

우리는 상황을 인식 하 고, 국내 CNC 공작 기계의 부족을 완전히 이해 해야 하며, 선진 기술을 개발 하기 위해 노력 하 고, 기술 혁신과 교육 서비스를 증가, 선진국과의 격차를 단축 합니다.

20 여 년 동안 CNC 공작 기계의 설계 및 제조 기술이 크게 향상되었으며, 주로 설계, 제조, 사용 및 유지 보수 인력 배치의 세 가지 측면에서 수행되었습니다. 선진 CNC 공작 기계의 공동 생산을 통해 설계, 제조 및 사용 수준을 크게 향상시키고 세계 선진 기술과의 격차를 좁혔습니다. 외국의 선진 부품 및 수치 제어 시스템을 이용하여 고속, 고성능 5 축 또는 5 축 연동 가공을 제조하는 디지털 제어 기계를 설계하여 국내 시장의 요구를 충족시킬 수 있지만, 핵심 기술의 테스트, 소화, 파악 및 혁신 방면은 열악하다.

지금까지 많은 중요한 기능 부품, 자동화 공구, 수치 제어 시스템은 외국 기술에 의해 지원되어 자체 개발을 할 수 없었고, 기본적으로 복제에서 자체 개발에 이르는 단계에 있으며, 일본 수치 제어 기계 수준과는 거리가 멀었다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언)

주요 문제는 다음과 같습니다. 일본 기계법, 기계 편지법과 같은 지도가 부족합니다. 각 분야의 전문가와 기술자들이 심각하게 부족하다. 심층적 인 체계적인 과학 연구 부족; 부품은 수치 제어 시스템과 호환되지 않습니다. 기업과 전공 간의 협력 부족은 기본적으로 단독투이다. 공장에 사람이 많지만 합력을 형성할 수는 없다.

2003 년 이후 중국은 이미 세계 최대 공작 기계 소비국과 세계 최대 디지털 제어 기계 수입국이 되었다.

현재 가공 장비의 수치 제어율이 높아지고 있다. 1999 년 우리나라 기계 가공 설비의 수치화율은 5 ~ 8% 로 현재 15-20% 사이로 예상된다.

현재 국가는 시민들이 국산 수치 제어 기계를 사용하도록 장려하는 정책을 제정했고, 제조업체도 따라잡기 위해 노력하고 있다.

중국에서 공작 기계를 가장 많이 사는 것은 군수 기업이다. 구매 계획, 80% 는 모두 수입되어 국산 공작기계는 수요를 충족시킬 수 없다.

이 추세는 앞으로 5 년 안에 변하지 않을 것이다.

그러나 현재 국내 수요로 볼 때, 우리 나라 디지털 제어 기계는 현재 중저급 제품의 주문을 만족시킬 수 있다.

다섯째, CNC 의 미래 발전 추세

디지털 제어 기술의 응용은 전통 제조업에 혁명적인 변화를 가져왔을 뿐만 아니라 제조업을 공업화의 상징으로 만들었을 뿐만 아니라, 일부 중요한 업종 (IT, 자동차, 경공, 의료 등) 의 발전에서 점점 더 중요한 역할을 하고 있다. ) 디지털 제어 기술의 지속적인 발전과 응용 분야가 확대됨에 따라, 이러한 업계에 필요한 장비의 디지털화가 현대 발전의 대세로 자리잡고 있기 때문이다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언)

세계 수치 제어 기술과 그 장비의 발전 추세를 보면, 그 주요 연구 핫스팟은 다음과 같다.

1, 고속 고정밀 가공 기술 및 장비의 새로운 추세

효율성과 품질은 선진 제조 기술의 주요 구성 요소이다.

고속 고정밀 가공 기술은 효율성을 크게 향상시키고, 제품 품질과 등급을 향상시키고, 생산주기를 단축하고, 시장 경쟁력을 향상시킬 수 있습니다.

이에 따라 일본 선진기술연구협회는 이를 현대제조의 5 대 기술 중 하나로 꼽았고, CIRP 는 이를 2 1 세기의 중심 연구 방향 중 하나로 확정했다.

자동차 공업 분야에서는 매년 30 만 대의 자동차 생산주기가 40 초이며, 다품종 가공은 자동차 장비가 반드시 해결해야 할 중요한 문제 중 하나이다. 항공 우주 분야에서 가공된 부품은 대부분 얇은 얇은 박근으로 강성이 떨어지고 재질은 알루미늄 또는 알루미늄 합금입니다. 이러한 리브와 벽은 높은 절삭 속도와 작은 절삭력 조건에서만 가공할 수 있습니다.

최근 많은 리벳, 나사 등의 연결 방식을 통해 여러 부품을 조립하는 대신 날개, 기체 등 대형 조립품을' 파내어' 대형 전체 알루미늄 가공물을 만드는 방법으로 조립품의 강도, 강성 및 신뢰성을 높였습니다.

이것들은 모두 가공 설비에 고속, 고정밀, 유연성이 높은 요구를 제시했다.

EMO200 1 에 따르면 고속 머시닝 센터의 이송 속도는 80m/min 이상, 공회전 속도는 100m/min 정도에 달할 수 있습니다.

현재 중국의 상하이 제너럴모터스 (Shanghai Foundation Company) 를 포함한 세계 많은 자동차 공장은 복합 공작 기계를 고속 머시닝 센터로 구성된 생산 라인 부분으로 대체했습니다.

미국 신시내티 HyperMach 공작 기계의 최대 이송 속도 60m/min, 고속 100m/min, 가속 2g, 스핀들 속도가 60000r/min 에 도달했습니다.

얇은 벽 항공기 부품을 가공하는 데는 30 분 밖에 걸리지 않지만 일반 고속 밀링 머신에서 동일한 부품을 가공하는 데는 3 시간, 일반 밀링 머신에는 8 시간이 걸립니다. 독일 DMG 가 생산하는 이축 선반 스핀들 속도와 가속도는 각각 12* 에 달한다! 000 회전/밀리미터 및 1 g.

가공 정밀도의 경우, 거의 10 년 동안 일반 디지털 제어 기계 가공 정밀도는 10μm 에서 5μm 으로, 정밀 가공 센터는 3 ~ 5μ m 에서1~/KLOC 로 증가했습니다.

신뢰성 측면에서 외국 수치 제어 장치의 MTBF 값은 6,000H 이상이고 서보 시스템의 MTBF 값은 30000h 이상에 달하며 매우 높은 신뢰성을 보였다.

2. 연동 가공 및 복합 가공 기계의 신속한 개발.

5 축 연동으로 3 차원 서피스 부품을 가공하면 커터가 최적의 형상을 절삭할 수 있어 마무리가 높을 뿐만 아니라 효율성이 크게 향상됩니다.

일반적으로 1 5 축 연계 기계의 효율은 2 개의 3 축 연계 기계의 효율성과 비슷할 수 있습니다. 특히 입방질화 붕소라는 초경 재료 밀링 커터는 고속 밀링 경화 강철 부품에 사용될 때 5 축 연계 가공이 3 축 연계 가공보다 더 큰 효과를 가져올 수 있습니다.

하지만 과거에는 5 축 수치 제어 시스템과 호스트 구조가 복잡하기 때문에 프로그래밍 기술이 어려웠고, 그 가격은 3 축 수치 제어 기계보다 몇 배나 높았으며, 5 축 수치 제어 기계의 발전을 제한했습니다.

현재 스핀들 출현으로 인해 5 축 연동 가공을 위한 복합 샤프트 헤드 구조가 크게 단순화되어 제조난도와 비용이 크게 절감되고 수치 제어 시스템의 가격 격차가 좁혀지고 있습니다.

이렇게 하면 복합 축 헤드 5 축 연동 기계 및 복합 가공 기계 (5 면 가공 기계 포함) 의 개발이 촉진됩니다.

EMO200 1 전시회에서 NIKO 의 5 면 가공 기계는 4 개의 수직 면과 임의 각도 가공을 가능하게 하는 복합 스핀들 헤드를 사용하여 5 면 가공과 5 축 가공을 동일한 작업셀에서 수행할 수 있으며 경사와 테이퍼 구멍의 가공도 가능합니다.

독일 DMG 가 전시한 DMUVoution 시리즈 머시닝 센터는 한 번에 5 면 가공과 5 축 연동 가공을 할 수 있으며 CNC 시스템이나 CAD/CAM 이 직접 또는 간접적으로 제어할 수 있습니다.

3. 지능화, 개방성, 네트워킹은 이미 당대 수치 제어 시스템 발전의 주요 추세가 되었다.

2 1 세기의 수치 제어 장치는 수치 제어 시스템의 모든 측면을 포함하는 지능형 시스템이 될 것입니다. 가공 효율 및 가공 품질의 지능을 추구하기 위해 (예: 가공 공정의 어댑티브 제어, 프로세스 매개변수의 자동 생성) 구동 성능과 쉽게 연결할 수 있는 인텔리전스 (예: 피드 포워드 제어, 모터 매개변수 가변 작동, 부하 자동 인식, 자동 선택, 자체 조정 등) 를 향상시키기 위해 프로그래밍을 단순화하고, 지능형 자동 프로그래밍, 지능형 인간-기계 인터페이스와 같은 작업의 지능을 단순화합니다. 지능형 진단, 지능형 모니터링, 시스템 진단 및 유지 관리를 용이하게 합니다.

폐쇄된 전통 수치 제어 시스템과 공업화 생산 수치 제어 응용 소프트웨어의 문제점을 해결하기 위해.

현재, 많은 나라들은

오픈 시스템 연구.

수치 제어 시스템의 개방성은 이미 수치 제어 시스템의 미래가 되었다.

개방형 디지털 제어 시스템이란 디지털 제어 시스템 개발이 통합 운영 플랫폼에서 기계 제조업체와 최종 사용자를 대상으로 할 수 있음을 의미합니다. 구조 개체 (수치 제어 기능) 를 변경, 추가 또는 줄임으로써 시리즈화를 형성할 수 있으며, 사용자의 특수 응용 프로그램 및 기술 노하우를 제어 시스템에 쉽게 통합할 수 있으므로 다양한 품종, 다양한 등급의 개방형 디지털 제어 시스템을 신속하게 구현할 수 있습니다. 개성이 뚜렷한 명품 제품을 형성하다.

현재 개방형 수치 제어 시스템의 아키텍처 사양, 통신 사양, 구성 사양, 운영 플랫폼, 수치 제어 시스템 라이브러리 및 수치 제어 시스템 기능 소프트웨어 개발 도구는 현재 연구의 핵심입니다.

네트워크화 수치 제어 설비는 최근 2 년 동안 국제적으로 유명한 공작기계 박람회의 새로운 하이라이트이다.

디지털 제어 장비의 네트워킹은 생산 라인, 제조 시스템 및 제조 기업의 정보 통합 요구 사항을 크게 충족시킬 것이며 민첩한 제조, 가상 기업 및 글로벌 제조와 같은 새로운 제조 모델을 실현하는 기본 단위입니다.

국내외 유명 디지털 제어 기계 및 디지털 제어 시스템 제조 회사들이 최근 2 년 동안 관련 신개념 및 원형을 출시했습니다. 예를 들어 Mazak Yamazaki 가 EMO200 1 에서 전시한' CPC (CyberProduction Center)' 와 같은 새로운 개념 및 원형을 출시했습니다. 일본 대형 기계회사는' IT 광장' (정보기술 광장, 일명 IT 광장) 을 전시했다. 독일 Siemens 가 전시한 오픈 제조 환경 (OME) 은 디지털 제어 기계 가공의 네트워크화 추세를 반영하고 있습니다.

4, 신기술 표준 및 규범의 수립에주의를 기울이십시오.

(1) 수치 제어 시스템 설계 및 개발 사양

앞서 언급했듯이 개방형 디지털 제어 시스템은 공통성, 유연성, 적응성 및 확장성이 향상되었습니다. 미국, 유럽, 일본은 개방형 아키텍처 수치 제어 시스템 사양 (OMAC, OSACA, OSEC) 을 개발하기 위한 전략 개발 계획을 잇달아 실시했다. 세계 최대 3 개 경제가 단기간에 거의 동일한 과학 계획과 규범을 제정한 것은 수치 제어 기술의 새로운 변화의 시기를 예고하고 있다.

2000 년에는 우리나라도 우리나라 ONC 수치 제어 시스템의 표준 틀을 개발하기 시작했다.

(2) 수치 제어 표준 정보

수치 제어 표준은 제조 정보화 발전의 추세이다.

디지털 제어 기술이 탄생한 후 50 년 동안 정보 교환은 ISO6983 표준에 기반을 두고 있으며, G코드 및 M 코드를 사용하여 처리 방법을 설명합니다. 그 본질적인 특징은 가공 프로세스를 지향하는 것입니다. 분명히, 그것은 더 이상 현대 수치 제어 기술의 급속한 발전의 요구를 충족시킬 수 없다.

따라서, 새로운 수치 제어 시스템 표준인 ISO 14649 (Step-NC) 는 특정 시스템에 의존하지 않고 전체 제품 수명 주기 통합 데이터 모델을 설명할 수 있는 중립 메커니즘을 제공하기 위해 국제적으로 연구되고 있습니다. 이를 통해 전체 제조 프로세스 및 다양한 산업 분야에서 제품 정보를 표준화할 수 있습니다.

STEP-NC 의 출현은 수치 제어 기술 분야의 혁명일 수 있으며, 수치 제어 기술 및 전체 제조업의 발전에 큰 영향을 미칠 것입니다.

우선, STEP-NC 는 새로운 제조 이념을 제시했다. 전통적인 제조 관념에서, 디지털 가공 프로그램은 모두 단일 컴퓨터에 집중되어 있다.

새로운 표준에 따라 디지털 제어 프로그램을 온라인으로 게시할 수 있습니다. 이는 디지털 제어 기술 개방과 네트워크 개발의 방향입니다.

둘째, STEP-NC 시스템은 가공 도면 (약 75%), 프로그래밍 시간 (약 35%) 및 가공 시간 (약 50%) 을 크게 줄일 수 있습니다.

현재 유럽과 미국은 STEP-NC 연구에 큰 관심을 기울이고 있으며 유럽은 STEP-NC 의 IMS 프로그램 (1999.1..1~ 200/KLL) 을 시작했습니다.

유럽과 일본의 20 개 CAD/CAM/CAPP/CNC 사용자, 제조업체 및 학술 기관이 이 프로젝트에 참여했습니다.

STEP Tools 는 데이터 교환 소프트웨어를 제조하는 글로벌 개발자인 미국 회사입니다. 그는 모든 가공 과정을 통일된 사양으로 설명하는 것을 목표로 CNC 공작 기계 정보 교환의 수퍼모델을 개발했습니다.

현재 이 새로운 데이터 교환 형식은 Siemens, FIDIA 및 유럽 OSACA-NC 수치 제어 시스템이 설치된 원형에서 검증되었습니다.