산업용 마더 머신 - CNC 공작 기계
"산업의 어머니 기계", "현대 산업의 심장"으로 알려진 공작기계는 제조의 기초이자 제조 산업의 첨단 혁신을 위한 핵심 영역이며, 특히 다음과 같은 고급 장비 제조 분야에 중요한 지원을 제공합니다. 자동차 산업, 철도 운송, 전자 정보 장비, 조선 및 항공 우주. 고급 CNC 공작기계의 기술수준 역시 국가의 핵심 제조능력을 측정하는 기준 중 하나이다.
공작기계 개발의 역사
공작기계는 기계를 만드는 기계를 말합니다. 공작기계는 국민경제의 현대화에 있어 대체할 수 없는 중요한 역할을 담당하고 있습니다.
공작 기계는 15세기 초에 시계와 무기 제조를 위해 형태를 갖추기 시작했으며, 나사식 선반과 기어 가공 기계, 유압 구동 배럴 보링 기계가 등장했습니다. 연삭기의 구조는 중국 명나라 시대에 출판된 『천궁개오』라는 책에도 발 페달을 이용해 철판을 회전시키고, 모래와 물을 넣어 옥을 자르는 내용이 기록되어 있다.
산업혁명은 갠트리 플래너, 수평 밀링 머신, 원통 연삭기, 좌표 보링 머신, 나사 연삭기 등 다양한 유형의 공작 기계의 출현과 개선을 촉발시켰습니다.
19세기 후반부터 20세기 초반까지 단일선반은 점차 밀링머신, 대패기, 연삭기, 드릴링머신 등으로 발전했습니다. 이러한 주요 공작 기계는 이미 기본적으로 표준화되어 20세기 초 생산의 기계화 및 반자동화를 위한 조건을 마련했습니다.
1920년 이후 30년 동안 기계 제조 기술은 반자동화 시대에 접어들었고 유압 및 전기 부품이 점차 공작 기계 및 기타 기계에 적용되었습니다.
1950년부터 공작기계의 개발이 자동화 시대로 접어들기 시작했고, 1951년에는 최초의 CNC 공작기계가 등장했다.
수치 제어 기계
CNC 공작기계는 Computer Numerical Control Machine Tool의 약어로, 프로그램 제어 시스템을 갖춘 자동화된 공작기계입니다. 이 제어 시스템은 제어 코드 또는 기타 기호 명령을 사용하여 프로그램을 논리적으로 처리하고, 이를 해독하고, 코드화된 숫자로 표시하고, 정보 매체를 통해 CNC 장치에 입력할 수 있습니다. 계산 및 처리 후 공작 기계의 동작을 제어하기 위해 CNC 장치에서 다양한 제어 신호가 전송됩니다. 부품은 도면의 모양 및 크기 요구 사항에 따라 자동으로 처리됩니다.
CNC 공작 기계에는 주로 다음 부품이 포함됩니다.
공작기계 본체: 공작기계 본체는 공작기계의 주요 부품이자 중요한 기계 부속품으로, 육안으로 가장 쉽게 볼 수 있는 부품입니다. 공작기계의 하드웨어로서 베드 및 베이스 캐스팅, 스핀들 및 기어박스, 가이드 레일 및 슬라이딩 테이블, 윤활, 칩 제거 및 냉각과 같은 부품도 포함됩니다.
전송 시스템: 전송 시스템은 CNC 공작 기계의 중요한 "백본"으로, 공작 기계의 다양한 부품의 질서 있는 작동을 이끌고 절삭 공구, 전송 기계 및 보조 동력 시스템을 포함한 공작 기계의 작업 임무를 완료합니다.
도구 섹션: 보호 장치, 도구 매거진 및 도구 변경 장치 포함;
전송 기계: 볼 스크류, 선형 가이드 레일 및 웜 기어의 두 부분 포함;
보조 동력 시스템: CNC 공작 기계의 동력이기도 한 유압 시스템과 시동 시스템의 두 부분으로 구성됩니다.
CNC 시스템: CNC 시스템은 CNC 공작기계의 영혼이라고 할 수 있으며, 공작기계 전체에서 가장 직관적인 부분이기도 하며, 이는 공작기계의 다양한 기능과 작동을 완성하는 핵심이다. CNC 시스템은 기본적으로 두 가지 범주로 나뉩니다.
구동 장치: 고속 스핀들, 토크 모터, 선형 모터, 일반 모터 및 스테퍼 모터가 포함됩니다.
제어 및 감지 장치: CNC 시스템, 프로그래머블 컨트롤러, 피드 서보 제어 모듈, 위치 감지 모듈 등 포함
CNC 공작 기계는 복잡하고 정밀하며 소규모 배치 및 다양한 부품 처리 문제를 효과적으로 해결했습니다. 유연하고 효율적인 자동화 공작기계로서 현대 공작기계 제어 기술의 발전 방향과 대표적인 메카트로닉스 통합 제품을 대표합니다.
CNC 공작기계는 중국의 16대 국가 과학기술 프로젝트 중 하나입니다.
고급 CNC 공작 기계
고급 CNC 공작기계는 고속, 정밀, 지능, 복합, 다축연계, 네트워크 통신 등의 기능을 갖추고 있습니다. 이들의 발전은 세계 공작기계 산업 발전에서 국내 현재 공작기계 제조 산업의 발전 단계를 상징합니다. 다축연동 기술은 고급 CNC 공작기계의 핵심 기술 중 하나입니다. 다축연동은 프로그램 지시에 따라 CNC 장치의 제어 하에 CNC 공작기계의 각 이송축(선형 좌표 이송축, 회전 좌표 이송축 포함)이 동시에 이동하는 것을 말합니다. 고급 CNC 공작 기계에는 일반적으로 3-축 이상의 연결 제어 기능이 있으며, 주로 4-축 연결 또는 5-축 연결이 있습니다.
국제적으로는 5축연계 CNC 기계 등 첨단 공작기계 기술은 국가 산업화의 중요한 상징으로 여겨진다. 5축 연동 CNC 공작기계란 복잡한 표면 가공을 위해 특별히 설계된 공작기계를 말하며, 적용 범위가 넓고, 작업 효율이 높으며, 가공 정밀도가 향상되고, 공구 수명이 연장되는 등의 장점이 있습니다. 첨단 제조업의 급속한 발전과 함께 국가 산업화 수준의 중요한 지표인 5축 연결 CNC 공작 기계는 광범위한 개발 전망을 얻었습니다.
5축 연동 CNC 공작기계에는 다양한 종류가 있습니다. 다양한 스타일에 따라 5축 연결 CNC 공작 기계는 수직 스핀들 더블 스윙 헤드와 수평 스핀들 더블 스윙 헤드의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 다양한 구조에 따라 5축 연결 CNC 공작 기계는 이중 턴테이블 형태, 1스윙 및 1회전 형태, 드루프형 진자 헤드 유형, 드루프형 작업대 유형 등으로 나눌 수 있습니다. 현재 수직 스핀들 이중 진자 5축 연결 CNC 공작기계는 시장의 주류 제품이다. 2021년 수직 스핀들 이중 진자 5축 연결 CNC 공작 기계의 전 세계 매출은 44억 1천만 달러에 달해 전 세계 CNC 공작 기계 시장 점유율의 거의 60%를 차지했습니다.
5축 연동 CNC 공작기계는 군수산업, 정밀기기, 항공우주, 도시철도, 신에너지 차량, 의료 및 헬스케어 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 항공우주산업은 5축 연동 CNC에 대한 가장 큰 수요처입니다. 수요의 40.0%를 차지하는 공작기계입니다. 5축 연동 CNC 공작기계는 대형, 중형, 소형 항공기의 항공기 엔진 블레이드, 블레이드, 임펠러 및 구조 부품에 대한 절단 및 가공을 수행할 수 있으며 항공우주 분야에서 대체할 수 없는 역할을 합니다.
중국 CNC 공작기계의 발전
2009년 중국의 CNC 공작기계 프로젝트를 시행한 이후 상당한 혁신 성과가 이루어졌습니다. 특히, 산업 시스템에서는 호스트, 기능 부품부터 CNC 시스템까지 전체 산업 체인이 완전한 카테고리와 다양한 사양을 갖춘 제품을 생산할 수 있었습니다. 그러나 고급 CNC 공작 기계 분야에서 중국의 기반은 약하고 아직 숙달되지 않은 일부 핵심 기술이 있어 "제조 강국"을 향한 중국의 발전을 방해하는 심각한 병목 현상이 되었습니다.
현재 중국의 고급 CNC 공작기계 시장은 해외 브랜드가 장악하고 있습니다. 일본의 Yamazaki Mazak Corporation, 독일의 DMG Mori, 독일의 GROB-WERKE 및 독일의 Hermle는 5축 연결 CNC 공작 기계의 세계적으로 유명한 공급업체로, 세계 시장 점유율의 약 6{3}}.0%를 차지합니다. . 위의 기업은 중국에 5축 연계 CNC 공작기계 생산 기지를 설립하여 업계에서 독점 지위를 차지하고 있습니다.
치열한 시장 경쟁 속에서 중국 국내 5축 연계 CNC 공작기계 기업들도 기술 연구개발에 대한 투자를 지속적으로 늘리고 있다. Shenyang Machine Tool, Dalian Kede CNC, Shanghai Rijin Machine Tool 및 Huazhong CNC와 같은 국내 선도적인 CNC 공작 기계 기업은 점차적으로 고급 범용 5축 연결 CNC 공작 기계 기술을 습득하여 고급 CNC 공작 기계의 국산화를 더욱 촉진하고 있습니다. 중국의 CNC 공작기계 시장.
