産業革命とテクノロジーの進化により、高精度の部品やコンポーネントに対する前例のない需要が生じています。射出成形用のネジ、ボルト、金型を考えてみましょう。これらの部品の公差は厳しく、多くの場合、単純に溶かして目的の形状に成形することができない材料を使用して製造されています。
このため、次のような精密機械加工プロセスの使用が増加しています。 CNCフライス盤.
CNC フライス加工は、私たちが今日知っている世界を形作る上で重要な役割を果たしてきました。過去数十年間に見られた産業の急激な成長において極めて重要な役割を果たした後、CNC フライス加工は今日に至るまで多くの製造業務の中心的な役割を果たし続けています。
CNCフライス加工とは何ですか?このブログでは、CNC フライス加工に関する皆様の質問に答えるために、CNC フライス加工について詳しく説明します。乞うご期待。
CNCフライス盤とは何ですか？
CNC (コンピューター数値制御) フライス加工は、コンピューター制御を活用してワークピースを目的の形状に機械加工するサブトラクティブ製造プロセスです。
設計要件はコンピュータにプログラムされ、CNC 機械コンポーネントがフライス加工プロセスを実行するように指示されます。
切削工具がワーク上で高速回転し、ワークに希望の形状を与えます。ワークピースは、プロセスに応じて固定または移動のいずれかになります。
CNC フライス加工は、その高い精度と精度で知られています。これらの機能は、人間の介入を最小限に抑え、プロセスの大部分がコンピューター制御されているためです。
これは、CNC フライス加工に制限がないことを意味するものではありません。このプロセスは場合によってはさらに時間がかかる場合があるため、多くの場合、このプロセスは 1 回限りのプロジェクト、または低または中程度の生産需要でのみ使用されます。
CNC フライス加工では、さまざまなタイプの操作に遭遇することがありますが、そのほとんどは、切削工具がワークピースとどのように接触するかに基づいて個別に分類されます。
これら 4 つの CNC フライス加工操作の概要を次に示します。
プレーンミリング
プレーンミーリングは、切削工具の回転軸と平行な作業面を必要とする最も基本的なタイプの CNC 操作です。ワークピースに平面を作成するために使用されます。
正面フライス
この操作では、作業面は切削工具の回転軸に対して垂直になります。
アンギュラーミリング
アンギュラーミーリングでは、ワークピースの平面が切削工具と斜めに接触します。
フォームミリング
フォームミリングは、ワークピースに曲線、輪郭、エッジなどの不規則な表面を作成するために使用されます。
CNC マシンのコンポーネント
CNC マシンは、機械加工作業を完了するために必要なすべてのコンポーネントを搭載した包括的なデバイスです。このマシンの最も重要な部分のいくつかの概要を次に示します。
仕事台
名前から推測できるように、ワークテーブルは、機械がフライス加工プロセスの準備をするときにワークピースを取り付ける表面です。
サドル
サドルはマシンの構造部品の 1 つです。ワークテーブルをサポートし、X 軸に沿って移動してワークピースの水平移動を容易にします。
膝
ニーは、サドルを支持し、フライス加工中の作業テーブルとワークピースの垂直方向の動きを容易にするもう 1 つの構造コンポーネントです。
スピンドル
スピンドルは切削工具を保持し、高速回転運動を促進する回転シャフトです。
Arbor
アーバーは、水平 CNC フライス加工操作に表示されます。切削工具と主軸を接続するシャフトです。
ラム
ラムは主に垂直 CNC フライス加工作業で使用され、機械のスピンドル アセンブリをサポートします。
加工ツール
機械加工ツールは本質的に、フライス加工を実行するために使用される切削ツールです。
インタフェース
インターフェースは人間と機械自体の間のコミュニケーションのリンクです。これは、機械工がフライス加工作業をどのように実行する必要があるかを伝えるのに役立ちます。コマンドを入力し、フライス加工プロセスを制御するためのコントロール パネルのようなものだと考えてください。
CNC フライス加工に含まれる手順
一般的な CNC フライス加工プロセスを理解することは、それほど難しいことではありません。大まかに言えば、すべての CNC フライス加工操作には 4 つの基本ステップが含まれます。これらは：
ステップ 1: CAD モデルの準備
CAD またはコンピュータ支援設計は、最終部品のデジタル表現です。 CAD ファイルは、CNC 操作を開始する前に作成されます。製品は、この CAD ファイル内ですべてのニュアンス、仕様、公差を含めて仮想的に設計されています。
ステップ 2: CAD を CAM に変換する
CAM はコンピューター支援製造の略称です。 CNC マシンのインターフェイスは CAD ファイルを理解できません。したがって、CAM ファイルに変換されます。この CAM ファイルには、G コードまたは M コードで書かれた加工命令が含まれています。コンピュータはこれらの指示を読んで理解し、それに応じてプロセスを実行します。
ステップ 3: マシンの準備
CAM ファイルの準備が完了すると、機械はフライス加工操作の準備が整います。この段階では、ワークピースをワークテーブル上に固定し、必要な設計に従ってワークテーブルを調整し、フライス加工作業を進めることができるように切削工具をスピンドルに固定します。
ステップ4: 機械加工
機械の準備が完了すると、インターフェースを介してフライス加工操作が開始されます。これにより、機械が動作を開始し、CAM ファイルを通じて受信した指示に従ってフライス加工操作が実行されます。
CNCフライス加工アプリケーション
CNC フライス加工は、さまざまな業界、特に公差が厳しく、高精度が要求される業界で応用されています。
以下は、中核業務の 1 つとして CNC フライス加工を活用する最も一般的な業界の一部です。
自動車
自動車業界では、さまざまなサイズのさまざまな部品が導入されています。 CNC フライス加工は、エンジン、ギアボックス、アクスル、モーターなどの部品の多くの製造に活用されています。
航空宇宙
航空宇宙産業は、許容範囲が厳しく、ミスが許される余地がほとんどない業界の 1 つです。したがって、CNC フライス加工と同じくらい本質的に精密なプロセスが航空宇宙部品の生産中に頻繁に使用されることは驚くべきことではありません。
医療産業
CNC フライス加工は、チタンなどの生体適合性材料を処理し、高精度で部品を製造できるため、医療部品製造業界で人気があり、インプラントやその他の部品に使用されるさまざまなデバイスの製造に役立ちます。
家電
家庭用電化製品のサイズは急速に縮小しており、精密に製造された小型部品の需要が高まっています。 CNC フライス加工は、私たちが毎日使用する多くの家庭用電化製品に使用される、これらの高精度で小さいながらも重要な部品の作成に役立ちます。
CNC フライス加工で使用できる一般的な材料
一般に、CNC フライス加工は、部品のサイズが小さすぎる場合、または精度の要件が高すぎる場合に使用されます。場合によっては、他の製造プロセスではうまく機能しない可能性のある材料で製品に高い精度が要求される場合に、CNC マシンが稼働しているのを目にすることがあります。
いくつかの 材料 CNC フライス加工は次のような機械に役立ちます。
ステンレス鋼
ステンレス鋼は、産業用および家庭用の両方で広く使用されている材料の1つです。この材料は一般に硬いことで知られていますが、ほとんどの材種は良好な機械加工性を備えています。
このため、ステンレス鋼は広く機械加工されており、ステンレス鋼のフライス加工の経験を持つ機械工を見つけるのは難しくありません。
アルミ
アルミニウムは、CNC ミルでよく機械加工されるもう 1 つの材料です。優れた加工性、強度、耐食性で知られています。アルミニウムは軽量でもあるため、近年、航空宇宙産業や自動車産業で人気が高まっています。
チタン
チタンは生体適合性のある材料であり、人体に接触する医療部品や医療機器を製造するために CNC 加工されることがよくあります。ただし、機械加工がより困難になる可能性があります。
プラスチック
プラスチックは常に射出成形されるわけではなく、CNC フライス加工される場合もあります。
CNC フライス加工に適した原材料となるプラスチックには、さまざまな種類があります。これらには、HDPE、ナイロン、PEEK、ポリカーボネートなどが含まれます。
まとめ
CNC フライス加工はその精度で知られているため、厳しい公差と高精度の要件が求められる産業や用途において重要な役割を果たしています。
フライス加工プロセスは CNC 機械で実行されます。CNC 機械は、切削工具を搭載するスピンドル、ワークピースを搭載するワークテーブル、機械工と機械の通信を支援するインターフェースなど、さまざまな部品で構成されています。
金属とプラスチックの両方を含むさまざまな材料に対して CNC フライス加工操作を実行できます。ただし、その固有の手順を考慮すると、CNC フライス加工操作は大量生産には必ずしも推奨されるわけではなく、小規模から中規模の生産プロジェクトにのみ適していることに注意してください。
