碌々智能科技(rokuroku机床)在小物・精密部品向け微細加工机领域处于行业领先地位。自1996年推出微细加工机“MEGA”以来，公司不断扩充产品线，推出了“Android”和“Vision”等以满足市场需求。近年来，基于“微细加工依赖于操作员”的理念，公司加大了对操作员支持功能的开发力度，包括工件的自动更换和追加加工的自动化等系统，助力人手不足的生产现场。今年，公司迎来了成立120周年，并于10月1日更名为碌々智能科技。公司正在加强为用户解决问题的提案，那么公司将致力于开发哪些产品？我们采访了负责设计的三位专家。
照片：技术本部 副本部长 天野知典
问：请介绍一下贵公司进入微细加工机领域的背景。
天野：1996年的JIMTOF展会上，我们发布了MEGA-360，并开始了微细加工机的生产。在此之前，我们主要生产的是使用BT40高刚性刀柄进行高效铁加工的加工中心（MC），但由于竞争激烈，我们需要寻找突破口。于是我们将目光投向了微细加工领域。当时，MC和我们的另一主力产品——用于印刷电路板钻孔和外形加工的机器让我们预见到电子设备领域的增长。随着计算机和手机的小型化，我们也预见到了模具和零部件的微型化。因此，我们开发了微细加工机，开拓了这一新市场。
问：微细加工机与此前的MC有很大不同吗？
天野：是的。随着零件的微型化，我们预见到工具的直径也会减小。为了用小直径工具加工，需要提高周速。因此，在MEGA-360中，我们将主轴速度提高到36,000转/分钟，而当时的MC只有8,000～12,000转/分钟。此外，我们在工作台导轨上采用了滚动导轨，取代了当时主流的滑动导轨，并使用了短螺距的滚珠丝杠以提高定位精度。我们目前标志性的门型机械结构和箱型床身也是首次在MEGA-360上采用。可以说，这是一款在各个方面都大胆挑战的机器。
问：这些关键技术在1996年之前就已经积累了吗？
天野：滚动导轨在MEGA-360之前的MC和钻床中已有应用。为了提高定位精度，低摩擦是关键，因此我们认为滚动导轨优于滑动导轨。此外，印刷电路板钻孔机的气动主轴可以达到120,000转/分钟，所以我们也有“为了高速旋转应该如何设计”的经验。
主轴的振动抑制是重点
照片：2022年JIMTOF展会上发布的“MEGA-Ⅶ”
问：贵公司的微细加工机能使用的最小工具直径是多少？
天野：钻头的话最小直径是0.01mm（10μm）。不过，也有用户尝试使用直径5μm的钻头进行钻孔加工。
照片：技术本部 设计开发课 课长 大石秀人
问：为了提高加工精度，微细加工机的设计重点是什么？
大石：有三个重点。首先是消除主轴的振动。例如，在使用直径0.05mm的球头铣刀进行加工时，需要几微米的微小切削量，如果主轴振动，工具无法实现理想的微小切削。其次是驱动轴如何按指令移动。如果不按指令移动，不仅会影响加工形状，还会降低工具寿命或导致工具折断。第三是热位移对策。主轴、伺服电机和线性电机产生的热量会传导到机器上，导致机器变形，从而改变主轴位置，这也会引起切削量变化和加工误差。除了这三点，我们还时刻注意“精度与生产性的平衡”。与用于研究的纳米级机器不同，微细加工机也需要具备生产性。
问：碌々智能科技致力于开发适用于量产现场的机械。
大石:公司产品线以MEGA系列为基础进行设计。目前，公司有2022年JIMTOF展会上发布的第七代MEGA，即“MEGA-Ⅶ”，作为微细加工机的入门机型。此外，还有两款与MEGA-Ⅶ加工区域相同但精度更高的机型：采用滚珠丝杠驱动的MEGA-Ⅶ、采用线性马达驱动以提高精度的“AndroidⅡ”，以及采用线性马达驱动并引入油静压导轨面的“P12-C genesis”。
另一方面，与MEGA-Ⅶ同样采用滚珠丝杠驱动但加工区域更大的机型是“CEGA-SSS”，其轴移动范围为510×410×310mm，而MEGA-Ⅶ为410×330×200mm。再者，与CEGA-SSS相似但轴移动范围更大（650×550×300mm）且采用与AndroidⅡ相同的线性马达驱动的机型是“Vision”。通过MEGA-Ⅶ为中心的五款机型，公司能够满足客户的各种需求。
问：在这些微细加工机中，有哪些机型起到了转折点作用？
天野：作为用户接受的首款配备线性马达的微细加工机，Android起到了转折点的作用。尽管在推出Android的十年前，公司曾发布过一款线性马达驱动的机器，但由于加工范围较小且线性马达的可靠性较低，未能获得市场认可。然而，随着时间推移，滚珠丝杠驱动的机械耐久性开始受到质疑，模具领域对线性马达驱动的需求增加。2010年公司推出Android，2015年推出AndroidⅡ，成功满足了模具领域用户的需求。此外，Android还采用了特殊的滚动导轨，使得在选择合适的工具和加工路径时，端铣加工也能实现接近研磨加工的镜面效果，这一点也使其成为重要机型。
问：Vision是根据用户希望将粗加工和微细加工集成到一台机器上的需求而开发的。近期有哪些需求越来越强烈？
里中:自自动化需求日益增加，公司已提供自动夹具交换系统（AHC）超过十年，最近越来越多用户将AHC作为选配项安装。该系统最初主要用于电火花成型加工的电极加工，但近年来已扩展至模具零部件和医疗器械零部件的加工。
问：什么是AHC？
里中：AHC是一种支持长时间无人操作的系统，能够在设定好的多个夹具中自动更换工件。通过预先在多个夹具中装入工件并安排好计划，系统可以实现24小时无人操作的连续加工和工件更换。定位夹具适用于Erowa和System 3R公司的产品，实际测得的交换精度为±1μm，广泛应用于劳动力不足的现场。
天野：由于无人操作，首先要确保加工现场的温度环境合适。此外，工具也需要在适当时机进行更换，否则随着加工的进行，不良品的风险会增加，因此需要事先收集工具寿命的数据以做好准备。
新操作系统支持操作员
问：为了实现微细加工，操作员的能力也非常重要。那么有哪些功能有助于提高操作员能力和发现问题呢？
里中：首先是“MA-OS1（Machining Artist Operating System）”。以往的操作系统虽然有CNC厂家提供的标准界面，但只是简单排列文字和数字。MA-OS1则加入了动画和图形化界面，使操作更直观，一目了然。
另一个特点是采用了多屏显示。与其他厂家将所有信息集中在一个大屏幕上的做法不同，MA-OS1在主屏幕旁边设置了一个副屏幕，用于显示公司定制界面，减少了操作员因切换界面带来的压力。MA-OS1已在MEGA-Ⅶ和CEGA-SSS上标配，并计划在2024年1月推广至AndroidⅡ和Vision。
照片：技术本部 设计开发科 里中胜己
问：另一个功能是?
里中：为了实现“可视化”的“M-kit”。我们认为，“实现最终加工精度的一个关键点是操作员能够提前掌握机器信息”，基于这一理念开发了该功能。M-kit能够收集室温、主轴温度、伺服电机温度、工作台温度、空气消耗量等数据，并在副显示器下的专用显示器上显示。通过掌握这些信息，操作员可以进行必要的修正。此外，该功能还具备数据积累功能，能够在发生故障时查看当时的情况。利用M-kit获得的主轴温度数据和机器上的工具测量功能，还可以判断机器的热饱和状态。基于主轴温度变化和主轴伸长测量结果，系统能够自动判断暖机操作的结束，这样操作员就无需一直守在机器前。M-kit不仅能够通知操作员机器的状态，还能减轻操作员的工作负担。
打破部门壁垒，采纳客户意见
问：贵公司一直以来都在应对各种市场变化，您认为未来十年需要什么样的机床？
大石：我认为自动化和无人化是未来的趋势。然而，我们公司一直认为“微细加工只有在有操作员的情况下才能实现”。因此，如何支持操作员变得尤为重要。我们认为，从用户的角度进行设计是关键。我们公司有最了解客户需求的销售人员，有支持微细加工机使用的销售技术团队，以及长期维修机器的服务团队。我们设计团队应认真对待这些部门掌握的客户视角信息，并将其应用于产品开发中。
天野：听起来从其他部门汲取客户需求很容易，但能真正做到这一点的公司很少。公司往往被部门分隔，可能只听取客户的两三个需求，其他的则被忽略。因此，真正意义上改善公司内部的沟通，细致地采纳客户的需求，才是我们这种中小企业的生存战略。
问：在10月1日贵公司更名为碌々智能科技。您希望在新公司名下进行哪些产品开发？
天野：开发微细加工机之初，我们认为只要制造出合适的机器，就能实现微细加工。但事实并非如此。我们逐渐认识到，如果不支持工具、CAM、机器安装环境等整个系统，就无法在客户现场提供微细加工。因此，在2020年的在线JIMTOF展会上，我们发布了能够自动进行加工、自动清洗、机上测量、与CAD数据比较、差异追踪加工的系统“COSMOS”，并在2022年的JIMTOF展会上展示了实际工件并提出具体的“COSMOS”系统方案。这种不仅仅是微细加工机的综合举措与我们的新公司名“智能科技”相呼应。
我们还将公司的口号从“微细加工机的领先企业”改为“微细加工的解决方案公司”。刻意去掉“机”字，明确了不仅仅是微细加工机，而是包括软件和周边设备在内的综合解决客户问题的姿态。在产品开发方面，我们将加速综合系统的建设。
