Βιομηχανική μητρική μηχανή - εργαλειομηχανές CNC
Οι εργαλειομηχανές, γνωστές ως «βιομηχανική μητρική μηχανή» και «μοντέρνα βιομηχανική καρδιά», αποτελούν το θεμέλιο της κατασκευής και έναν βασικό τομέα για πρωτοποριακές καινοτομίες στη μεταποιητική βιομηχανία, παρέχοντας ιδιαίτερα σημαντική υποστήριξη σε τομείς κατασκευής εξοπλισμού υψηλής τεχνολογίας, όπως αυτοκινητοβιομηχανία, σιδηροδρομικές μεταφορές, ηλεκτρονικός εξοπλισμός πληροφοριών, ναυπηγική βιομηχανία και αεροδιαστημική. Το τεχνικό επίπεδο των εργαλειομηχανών CNC υψηλής τεχνολογίας είναι επίσης ένα από τα πρότυπα για τη μέτρηση των βασικών κατασκευαστικών ικανοτήτων μιας χώρας.
Ιστορία της Ανάπτυξης Εργαλειομηχανών
Οι εργαλειομηχανές αναφέρονται στις μηχανές που κατασκευάζουν μηχανές. Οι εργαλειομηχανές παίζουν αναντικατάστατο και σημαντικό ρόλο στον εκσυγχρονισμό της εθνικής οικονομίας.
Οι εργαλειομηχανές άρχισαν να διαμορφώνονται στις αρχές του 15ου αιώνα, αρχικά για την κατασκευή ρολογιών και όπλων, με την εμφάνιση τόρνων με σπείρωμα και μηχανών επεξεργασίας γραναζιών, καθώς και μηχανών διάτρησης με υδραυλική κάννη. Η δομή μιας μηχανής λείανσης καταγράφεται επίσης στο βιβλίο "Tiangong Kaiwu" που δημοσιεύτηκε κατά τη διάρκεια της δυναστείας των Μινγκ στην Κίνα, το οποίο χρησιμοποιεί ένα πεντάλ ποδιού για να περιστρέφει τη σιδερένια πλάκα και προσθέτει άμμο και νερό για να κόψει νεφρίτη.
Η Βιομηχανική Επανάσταση προκάλεσε την εμφάνιση και τη βελτίωση διάφορων τύπων εργαλειομηχανών, συμπεριλαμβανομένων των πλανών σκελετών, των οριζόντιων φρέζων, των κυλινδρικών μύλοι, των μηχανών διάτρησης συντεταγμένων και των λειαντών με νήματα.
Από τα τέλη του 19ου αιώνα έως τις αρχές του 20ου αιώνα, οι μονοί τόρνοι εξελίχθηκαν σταδιακά σε φρέζες, πλάνη, τριβεία, μηχανές διάτρησης κ.λπ. Αυτές οι κύριες εργαλειομηχανές είχαν ήδη βασικά τυποποιηθεί, γεγονός που δημιούργησε συνθήκες εκμηχάνισης και ημιαυτοματοποίησης της παραγωγής στις αρχές του 20ου αιώνα.
Στα 30 χρόνια μετά το 1920, η τεχνολογία μηχανικής κατασκευής εισήλθε σε μια περίοδο ημι-αυτοματισμού, με τα υδραυλικά και ηλεκτρικά εξαρτήματα να εφαρμόζονται σταδιακά σε εργαλειομηχανές και άλλα μηχανήματα.
Το 1950, η ανάπτυξη των εργαλειομηχανών άρχισε να εισέρχεται στην εποχή του αυτοματισμού και το 1951 εμφανίστηκε η πρώτη εργαλειομηχανή CNC.
μηχανή αριθμητικού ελέγχου
Η εργαλειομηχανή CNC είναι η συντομογραφία του Computer numerical control machines, η οποία είναι μια αυτοματοποιημένη εργαλειομηχανή εξοπλισμένη με σύστημα ελέγχου προγράμματος. Αυτό το σύστημα ελέγχου είναι ικανό να επεξεργάζεται λογικά προγράμματα με κωδικούς ελέγχου ή άλλες συμβολικές οδηγίες, να τα αποκωδικοποιεί, να τα αναπαριστά σε κωδικοποιημένους αριθμούς και να τα εισάγει στη συσκευή CNC μέσω ενός φορέα πληροφοριών. Μετά τον υπολογισμό και την επεξεργασία, αποστέλλονται διάφορα σήματα ελέγχου από τη συσκευή CNC για τον έλεγχο της δράσης της εργαλειομηχανής. Τα εξαρτήματα επεξεργάζονται αυτόματα σύμφωνα με τις απαιτήσεις σχήματος και μεγέθους του σχεδίου.
Οι εργαλειομηχανές CNC περιλαμβάνουν κυρίως τα ακόλουθα μέρη:
Σώμα εργαλειομηχανής: Το σώμα εργαλειομηχανής είναι το κύριο εξάρτημα και σημαντικό μηχανικό εξάρτημα της εργαλειομηχανής, το οποίο είναι το πιο εύκολα ορατό μέρος με γυμνό μάτι. Ως υλικό της εργαλειομηχανής, περιλαμβάνει επίσης μέρη όπως χύτευση κρεβατιού και βάσης, άξονας και κιβώτιο ταχυτήτων, ράγες οδήγησης και συρόμενα τραπέζια, λίπανση, αφαίρεση τσιπ και ψύξη.
Σύστημα μετάδοσης: Το σύστημα μετάδοσης είναι μια σημαντική «ραχοκοκαλιά» των εργαλειομηχανών CNC, που οδηγεί την ομαλή λειτουργία διαφόρων τμημάτων της εργαλειομηχανής και ολοκληρώνει την αποστολή εργασίας της εργαλειομηχανής, συμπεριλαμβανομένων εργαλείων κοπής, μηχανημάτων μετάδοσης και βοηθητικών συστημάτων ισχύος.
Τμήμα εργαλείων: συμπεριλαμβανομένης της συσκευής προστασίας, του γεμιστήρα εργαλείων και της συσκευής αλλαγής εργαλείων.
Μηχανήματα μετάδοσης: περιλαμβάνει δύο μέρη: σφαιρική βίδα, γραμμική ράγα οδήγησης και ατέρμονα γρανάζι.
Βοηθητικό σύστημα ισχύος: περιλαμβάνει δύο μέρη: το υδραυλικό σύστημα και το σύστημα εκκίνησης, τα οποία είναι επίσης η ισχύς των εργαλειομηχανών CNC.
Σύστημα CNC: Το σύστημα CNC μπορεί να ειπωθεί ότι είναι η ψυχή των εργαλειομηχανών CNC και είναι επίσης το πιο διαισθητικό μέρος ολόκληρης της εργαλειομηχανής, το οποίο είναι η ουσία της ολοκλήρωσης διαφόρων λειτουργιών και λειτουργιών της εργαλειομηχανής. Τα συστήματα CNC χωρίζονται βασικά σε δύο κατηγορίες:
Συσκευή κίνησης: περιλαμβάνει άξονα υψηλής ταχύτητας, κινητήρα ροπής, γραμμικό κινητήρα, συνηθισμένο κινητήρα και βηματικό κινητήρα.
Συσκευή ελέγχου και ανίχνευσης: περιλαμβάνει σύστημα CNC, προγραμματιζόμενο ελεγκτή, μονάδα ελέγχου σερβομηχανισμού τροφοδοσίας, μονάδα ανίχνευσης θέσης κ.λπ.
Οι εργαλειομηχανές CNC έχουν λύσει αποτελεσματικά πολύπλοκα, ακριβή προβλήματα επεξεργασίας εξαρτημάτων μικρής παρτίδας και πολλαπλών ποικιλιών. Είναι μια ευέλικτη και αποτελεσματική αυτοματοποιημένη εργαλειομηχανή, που αντιπροσωπεύει την κατεύθυνση ανάπτυξης της σύγχρονης τεχνολογίας ελέγχου εργαλειομηχανών και ένα τυπικό ολοκληρωμένο προϊόν μηχατρονικής.
Οι εργαλειομηχανές CNC είναι ένα από τα 16 μεγάλα εθνικά έργα επιστήμης και τεχνολογίας στην Κίνα.
Εργαλειομηχανές CNC υψηλής ποιότητας
Οι εργαλειομηχανές CNC υψηλής τεχνολογίας διαθέτουν λειτουργίες όπως υψηλή ταχύτητα, ακρίβεια, ευφυΐα, σύνθετη, σύνδεση πολλαπλών αξόνων και επικοινωνία δικτύου. Η ανάπτυξή τους συμβολίζει το προηγμένο στάδιο της τρέχουσας βιομηχανίας κατασκευής εργαλειομηχανών της χώρας στην ανάπτυξη της βιομηχανίας εργαλειομηχανών παγκοσμίως. Η τεχνολογία σύνδεσης πολλαπλών αξόνων είναι μία από τις βασικές τεχνολογίες των εργαλειομηχανών CNC υψηλής τεχνολογίας. Η σύνδεση πολλαπλών αξόνων αναφέρεται στην ταυτόχρονη κίνηση κάθε άξονα τροφοδοσίας (συμπεριλαμβανομένου του άξονα τροφοδοσίας γραμμικών συντεταγμένων και του άξονα τροφοδοσίας περιστροφικών συντεταγμένων) μιας εργαλειομηχανής CNC υπό τον έλεγχο μιας συσκευής CNC σύμφωνα με τις οδηγίες του προγράμματος. Οι εργαλειομηχανές CNC υψηλής τεχνολογίας έχουν γενικά 3-άξονες ή περισσότερες λειτουργίες ελέγχου σύνδεσης, κυρίως 4-σύνδεση άξονα ή 5-σύνδεση άξονα.
Διεθνώς, οι προηγμένες τεχνολογίες εργαλειομηχανών, όπως οι μηχανές CNC με πέντε άξονες, θεωρούνται σημαντικό σύμβολο της εκβιομηχάνισης μιας χώρας. Η εργαλειομηχανή CNC με σύνδεση πέντε αξόνων αναφέρεται σε μια εργαλειομηχανή ειδικά σχεδιασμένη για την επεξεργασία σύνθετων επιφανειών, η οποία έχει πλεονεκτήματα όπως μεγάλο εύρος εφαρμογής, υψηλή απόδοση εργασίας, βελτιωμένη ακρίβεια κατεργασίας και αυξημένη διάρκεια ζωής του εργαλείου. Με την ταχεία ανάπτυξη της προηγμένης κατασκευής, η εργαλειομηχανή CNC πέντε αξόνων, ως σημαντικός δείκτης του επιπέδου εκβιομηχάνισης της χώρας, έχει αποκτήσει ευρείες προοπτικές ανάπτυξης.
Υπάρχουν πολλοί τύποι εργαλειομηχανών CNC πέντε αξόνων σύνδεσης. Σύμφωνα με διαφορετικά στυλ, οι εργαλειομηχανές CNC με πέντε άξονες μπορούν να χωριστούν σε δύο τύπους: κεφαλή διπλής ταλάντευσης κάθετης ατράκτου και διπλή ταλαντευόμενη κεφαλή οριζόντιας ατράκτου. Σύμφωνα με διαφορετικές δομές, οι εργαλειομηχανές CNC πέντε συνδέσμων αξόνων μπορούν να χωριστούν σε μορφή διπλής περιστρεφόμενης πλάκας, μία περιστροφή και μία φόρμα περιστροφής, τύπος κεφαλής εκκρεμούς τύπου droop, τύπος τραπεζιού εργασίας τύπου droop, κ.λπ. Οι εργαλειομηχανές είναι το κύριο προϊόν στην αγορά. Το 2021, τα παγκόσμια έσοδα των εργαλειομηχανών CNC με διπλό εκκρεμές κάθετου άξονα πέντε αξόνων έφθασαν τα 4,41 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ, αντιπροσωπεύοντας σχεδόν το 60% του παγκόσμιου μεριδίου αγοράς εργαλειομηχανών CNC.
Οι εργαλειομηχανές CNC με πέντε άξονες χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορους τομείς, συμπεριλαμβανομένης της στρατιωτικής βιομηχανίας, οργάνων ακριβείας, αεροδιαστημικής, αστικής σιδηροδρομικής μεταφοράς, οχημάτων νέας ενέργειας, ιατρικής και υγειονομικής περίθαλψης, κ.λπ. Η αεροδιαστημική βιομηχανία είναι η μεγαλύτερη ζήτηση για CNC σύνδεση πέντε αξόνων εργαλειομηχανές, αντιπροσωπεύοντας το 40,0% της ζήτησης. Οι εργαλειομηχανές CNC πέντε αξόνων σύνδεσης μπορούν να πραγματοποιήσουν κοπή και κατεργασία σε λεπίδες κινητήρων αεροσκαφών, λεπίδες, πτερωτές και δομικά εξαρτήματα μεγάλων, μεσαίων και μικρών αεροσκαφών και έχουν αναντικατάστατο ρόλο στον αεροδιαστημικό τομέα.
Η ανάπτυξη των εργαλειομηχανών CNC στην Κίνα
Από την εφαρμογή του έργου εργαλειομηχανών CNC της Κίνας το 2009, έχουν σημειωθεί σημαντικά καινοτόμα επιτεύγματα. Συγκεκριμένα, στο βιομηχανικό σύστημα, ολόκληρη η βιομηχανική αλυσίδα από τα κεντρικά, λειτουργικά εξαρτήματα έως το σύστημα CNC μπόρεσε να παράγει προϊόντα με μια πλήρη γκάμα κατηγοριών και ποικίλων προδιαγραφών. Ωστόσο, τα θεμέλια της Κίνας στον τομέα των εργαλειομηχανών CNC υψηλής τεχνολογίας είναι αδύναμα και εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένες βασικές τεχνολογίες που δεν έχουν κατακτηθεί, γεγονός που έχει γίνει ένα σοβαρό πρόβλημα συμφόρησης που εμποδίζει την πρόοδο της Κίνας προς το να γίνει «παραγωγική δύναμη».
Επί του παρόντος, οι μάρκες του εξωτερικού κυριαρχούν στην αγορά εργαλειομηχανών CNC υψηλής τεχνολογίας στην Κίνα. Η Yamazaki Mazak Corporation από την Ιαπωνία, η DMG Mori από τη Γερμανία, η GROB-WERKE από τη Γερμανία και η Hermle από τη Γερμανία είναι παγκοσμίου φήμης προμηθευτές εργαλειομηχανών CNC σύνδεσης πέντε αξόνων, αντιπροσωπεύοντας σχεδόν το 60,0% του παγκόσμιου μεριδίου αγοράς . Οι παραπάνω επιχειρήσεις έχουν δημιουργήσει βάσεις παραγωγής εργαλειομηχανών CNC πέντε αξόνων στην Κίνα, κατέχοντας μονοπωλιακή θέση στον κλάδο.
Στον έντονο ανταγωνισμό της αγοράς, οι εγχώριες επιχειρήσεις εργαλειομηχανών CNC πέντε αξόνων σύνδεσης στην Κίνα αυξάνουν επίσης συνεχώς τις επενδύσεις τους στην τεχνολογική έρευνα και ανάπτυξη. Οι κορυφαίες εγχώριες επιχειρήσεις εργαλειομηχανών CNC όπως οι Shenyang Machine Tool, Dalian Kede CNC, Shanghai Rijin Machine Tool και Huazhong CNC έχουν σταδιακά κατακτήσει την τεχνολογία εργαλειομηχανών CNC υψηλής τεχνολογίας με πέντε άξονες, προωθώντας την περαιτέρω εντόπιση των εργαλειομηχανών CNC υψηλής τεχνολογίας σε Η αγορά εργαλειομηχανών CNC της Κίνας.
