高度なCNC加工技術：多軸加工、高速加工、レーザー加工｜精密加工｜日東紡音響エンジニアリング株式会社

多軸、高速、レーザー技術を駆使した最新のCNC加工技術をご覧ください。航空宇宙、医療、自動車などの複雑なコンポーネントの精度、効率、設計の柔軟性を高める高度な加工方法をご覧ください。製造プロセスを最適化するためのCAD/CAM統合の利点について学びます。

複雑形状の高度なCNC加工技術の探求

この記事では、CNC加工技術に関する様々な問題を論じており、最初のセクションは「CNC加工入門」で、この作品の主題であるコンピュータ数値制御を定義し、最初の3軸からさらなるレベルへの発展について論じています。次に「高度な加工技術」で、多軸加工について論じています。 CNC加工 と高精度なCNC方法とカスタマイズされたCNC出力。

多軸システムの基本的な概念について説明した後、3軸加工と5軸加工の違いや、形状の複雑さや設定回数の削減などの利点について説明します。高精度CNC技術」のセクションでは、増速加工、5軸加工、高速加工に焦点を当て、精度と生産管理に重点を置いています。

カスタムCNC加工技術ソリューションの分野では、スタンピング金型と金型、レーザー切断、ウォータージェット切断、プラズマ切断について考察し、これらのアプローチが特定の製造要件をどのように満たすかを説明しています。また、CAD/CAM統合についても考察しており、自動数値制御ソフトウェア、CAMの組み込み、CAE解析、設計措置の任務と、これらのツールがどのように製造手順を促進するかを考察しています。

最後に、「結論」では、NVGE技術が製造業に及ぼす一般的な影響を関連付け、主に材料、設計、およびCNC加工技術を産業界に適用する利点に関する質問を認識し、FAQのセクションを提示します。

高度な加工技術

さらに、3軸CNC加工技術に加え、設計の限界をさらに押し広げるアプローチがあります。多軸加工は、回転工具の両方の動きを利用することで、形状を超えた加工を実現します。 カスタムCNC加工部品 レーザー切断は、光のビームを使って形状を作り出します。ウォータージェット切断も、水の噴流を使って部品を作ります。

今日の製造業では、製造のカスタマイズと精度のレベルを向上させるコンピュータ数値制御マシンを採用しています。また、特に製品開発においては、その精度が重要な特徴となっています。このため、部品やコンポーネントの従来の3軸CNC加工技術の枠組みでは、特に複雑で非標準的な幾何学的構成や厳しい公差要件を利用する場合に、多くの問題が発生します。

しかし、その後、このような予見できない制限が出現し、その解決のために数多くの新しい技術が利用できるようになりました。ここでは、多軸、高速、レーザーなど、複雑な部品の加工に関連するCNC加工プロセスについて説明します。これらの方法を適切に適用するには、設計の自由度を最大限に高めると同時に、高い効率性が求められます。専門的なCNC加工技術ソリューションは、プロトタイプや大量生産、容易にアプリケーションのユニバーサルコンポーネントの設計の必要性から、産業界では依然として高い需要があります。

CNC加工とは？

CNC（コンピュータ数値制御）機械加工は、コンピュータの助けを借りて製品を製造する技術であり、コンピュータが工作機械を制御することで、切削工程や原材料から他の部品を作成する際に役立つコマンドを提供することができます。以前は CNC加工の未来 単純な立方体の細長いブロックタイプの部品を製造するために、3つの直線軸とXYを適用しました。

しかし現在では、回転軸を追加することで、多面加工や、より複雑で詳細な形状の加工が可能になりました。CNC加工技術は、送り速度、切り込み深さ、工具を配置する位置をすべて数値で制御できるため、精度、一貫性、多用途性を提供します。

以下は、高度な技術の応用に伴う様々な利点です。

CNC技術：

フライス加工から旋盤加工まで、現代のカスタムメイドの本質的なCNC加工技術を使用することで、多くの利点が得られることは事実であり、従来の技術とは対照的に、製造における精度、スピード、効率を高める方法を発見してください。高い総合的なCNC加工技術は、複雑な部品を製造するための優れた能力を提供し、さらに精度を向上させます。そのため、航空宇宙や医療分野などにおいて、より高度な標準要件に対応することができます。

また、多面加工は設計の柔軟性を提供し、多段階加工を強化します。一回のセットアップで済むため、セットアップにかかるコストと時間が少なく、材料の除去にかかる時間も短くて済みます。この技術の方法を適用することで、これまで考えられなかったような形状による製品リリースが可能になります。

多軸CNC加工

多軸加工とは？
多軸加工とは、従来のX、Y、Zの3つの直線軸以外の回転軸があることを意味します。切削工具の直線運動と回転運動が1回の操作で可能なため、この技術の利点は、かなりの時間と多くの操作を必要とする複雑な幾何学的形状を1回の操作で行うことが可能になることです。

3軸加工と5軸加工の比較
3軸以下のCNC加工技術は、X、Y、Z方向に沿った直交直線送り運動を提供します。 5軸CNC加工サービス これらの追加回転軸は、「A」および「B」軸として知られています。この追加回転軸は「A」軸と「B」軸と呼ばれ、右側、上側、下側、または他の任意の側を1つの位置で次々に使用できるように、所定のツールまたはワークピースを旋回できるようになりました。これにより、設計プロセスの柔軟性が向上し、高い効率が得られます。これにより、設計スペースが最適化され、プロセスの効率が向上します。

多軸加工の利点

複雑な幾何学
多軸加工は、複雑な3D形状のアンダーカットや内部領域への加工を可能にします。

セットアップの軽減
生産サイクルを短縮するため、すべての面に完全にアクセスできるようにすることで、再位置決めが不要になります。複雑な部品では、再チャッキングの量が非常に少ないことが確認されました。

より高い精度
異なる加工間でパーツの位置決めを行う従来のCNC加工技術に比べ、多軸加工では位置決め変更の回数が少ないため、精度のレベルまで誤差を最小限に抑えることができます。LCMプロセスの利点には、次のようなものがあります。複雑な形状の加工を行う場合、より厳しい公差を達成することができます。

自動車産業への応用
複雑なトランスミッションコンポーネント、複雑なポート構成を持つエンジンブロック、湾曲した輪郭を持つサスペンションアームはすべて、多軸加工による設計の自由度とセットアップの簡素化により、厳しい自動車用途でメリットを発揮します。

高精度CNC技術

ジーター加工
ジーターのCNC加工技術は厳しい公差に重点を置いており、最適化された工作機械と切削ストラテジーを使用してミクロン以内の精度を達成しています。

5軸CNC加工
上記のように、5軸モーションを使用すると、1回のセットアップで、より高い精度でワークの内側と外側の複雑な切削を行うことができます。

高速加工
高速主軸と高速工具速度の使用により、高速CNC加工技術は、同等の表面仕上げを達成しながら、より短いサイクルタイムを実現します。

高精度技術の利点

より速い生産
材料はより速い速度で侵食され、材料除去に必要な全体的な時間を短縮することで、製造者の時間が焦点となります。

工具寿命の向上
コーティングされた工具と最適化された回転数/送りにより、工具はより長持ちし、研ぎ直しや交換が必要になる前に交換することができます。

ファインディテールハンドリング
微細な公差を持つ小型部品の製造工程を微細化することで、微細形状設計を改善することができます。

医療機器アプリケーション
工具やインプラント、補綴物は、容易に入手できる高精度のCNC機械加工技術によって、生体適合性のために要求されるミクロンレベルの公差でほぼ特徴的に再現されます。非常に複雑な関節インプラントも、個々の患者の解剖学的構造に対応するように製作し、適合させることができます。

カスタムCNCソリューション

プレス金型
スタンピング金型は、コンピュータ制御による高精度の多軸加工で、シートメタルから同一のプレス部品をスタンピングします。

レーザー切断
レーザーCNC加工技術は、エンジニアが部品の形状を制御することを可能にし、そのレイアウトには形状が含まれます。コヒーレントな高強度レーザーは、航空宇宙、医療、自動車、および同様の産業アプリケーション用の幅広い材料をアブレートします。

ウォータージェット切断
ウォータージェットは、熱に敏感な材料でも熱影響部の層を残すことなく切断する目的で、研磨剤を埋め込んだ高圧流を使用します。ウォータージェット切断装置により、金属複合材や石材の特定部分の高速切断が可能です。

プラズマ切断
イオン化されたガスをプログラム可能な切断スペースに励起することで、CNC機械加工技術のプラズマカッターは軟鋼からアルミニウム合金までの導電性材料を切断します。

カスタム・テクニックの利点
効率と設計の柔軟性を向上させるだけでなく、カスタマー・ソリューションは受注生産の特殊部品を生成します。手作業で生産されるため、自動生産と比較して手作業では多くのエラーが発生します。
航空宇宙用途
ワンオフの航空構造物や標準的な製造・生産部品を含む、単一または分離された航空機のセクションやコンポーネントは、レーザー切断によって複雑なディテールや複雑な輪郭が強調され、ウォータージェットによって複合装甲パネルがカスタマイズされ、プラズマによって機体パネルが切断されます。効果的なソリューションは、ネジに至るまで組み立てを完成させるためにオーダーメイドで調整されます。

CAD/CAMの統合

CNCソフトウェア
CADはデジタル形式で部品モデルを作成し、CAMはCAD設計を機械可読コードに変換します。CAEを併用することで、統合された設計から製造までのスイートを作ることができます。

CAMの統合
CAMプログラムはツールパスを適合させ、その使用の可能性を保証します。ツールパスのプリプロダクションリアライゼーションは、部品製造前の工程をチェックし、ミスを指摘します。

CAE分析
このような理由から、エンジニアはCAEを使用して、試作品を作成することなく、応力/熱試験によって部品設計が設計機能をサポートできることを確認します。設計の最適化

CNC設計の考慮事項
トレランシングから始まり、フライス加工から旋盤加工に至るまで、CNC加工技術に不可欠な製造可能設計を支援する計算ソフトウェアツールがあります。このプロセスでは、複雑なサーフェスが削減され、製造が容易になります。 オートメーションにおけるCNC加工 プロセスです。

加工パラメータ
速度、送り速度、深さ、クーラントの切削パラメータは、選択された材料とCNC加工技術の作業能力に応じてソフトウェア内で定義されます。

CAD/CAM統合のメリット
完全にデジタル化されたプロセスは、設計段階から完成部品までの作業を可能にします。複雑で時間のかかる手作業によるコーディングと推測作業は、定量的かつ分析的な最適コード生成とシミュレーションのチェックと実行に置き換えられます。システム統合されたエンジニアリング環境でこそ、一貫した結果を得ることができるのです。

結論

デジタルCNC加工技術はここ数年で出現し、柔軟性や製造精度を大きく変えました。以前は、設計者は「角柱形状」と「限られた軸での加工」に限られていましたが、現在の最新の進歩は、部品の複雑さと極小の公差を増加させ、無限のソリューションを提供します。より 多軸シナリオ加工速度の向上と精密加工能力、レーザーとウォータージェットの統合など、加工は進化し続けています。

設計から製造までの流れを強化する統合されたCAD/CAMソリューションとともに、今日の製造業はより速く発展し、大規模な製造が可能になっています。設計仕様に対する要求が高まる中、CNC加工技術のより洗練された方法は、複雑な構造の設計と製造を強化します。デジタル技術によって解放された産業界は、プロトタイプの多様性と大量生産の標準化の両方のニーズを満たすために、拡張された特殊加工サービスを展開します。

よくあるご質問

Q:高度なCNC機械加工で何ができるのですか？

A: 金属は最も一般的なもののひとつで、アルミニウム、スチール、チタン、インコネル合金など様々な種類があり、用途によって特性が異なります。その他の熱可塑性プラスチックには、ABS、ナイロン、PEEKなどがあります。新たな開発により、複合材料、セラミック、高密度木材/竹材への適用も可能になりました。正しい決定は、アイテムやコンポーネントの用途、動作条件、関連するコストなどの側面に応じて行うことができます。適切な材料は、部品の性能を高めると同時に、あらゆる形状を可能にするデジタル加工の利点を最大限に引き出します。

Q: 先進的なCNC加工を考える上で、考慮すべき要素は何でしょうか？

A: 重要な要素としては、非切削部分の削減、適切な肉厚、製造するデザインの半径や隆起の大きさの制限などがあります。矩形と矩形の間の平面曲線には問題があり、そのためフィレットが必要です。ねじ山の長さは、ねじ切りする穴の大きさの3倍以上にする必要はありません。現在の穴スケールは施工を容易にします。CAMソフトを使用した部品プログラムのシミュレーションは、生産前に複雑な問題が発生する可能性を排除します。そのため、このような公差の厳しい設計では、機械工と緊密な連携を保つことが効果的です。

Q: 先進的なCNC技術の恩恵を最も受けている産業は？

A: 航空宇宙分野では、まずジェット機や宇宙船の複雑な部品をCADのCAMデータから削り出します。その他、人体に使用される部品は、CNCによる精密加工が施されています。自動車産業では、高速エンジン部品の製造に多軸フライス加工が採用されています。光学機器では、複雑なレンズホルダーをパワー5軸で加工しています。エレクトロニクス業界では、デバイスの小型回路や繰り返し回路に高速フライス加工を採用しています。建築分野では、持続可能なファサードのためのレーザー切断や、ウォータージェット多工場連携による人間工学に基づいた除雪機のインテークライナーなど、パターン化された金属が輝きを放ちます。どの産業においても、洗練されたプロセスが抽象的なブレークスルーを促進します。