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多軸CNC加工：利点と用途

11月 9, 2024

したがって、このセクションでは、読者が多軸を理解するのは簡単です。 CNC加工多軸CNCとは、アプローチの背景にある考え方、多軸CNCの種類、多軸と3軸加工の違い、多軸の応用分野、代表的な例、よくある質問などです。

多軸CNC加工：利点と応用

多軸CNC加工とは？

多軸CNC加工は、コンピュータ数値制御（CNC）加工の一分野と考えられています。X、Y、Zの3つの直交座標と、A、Bの2つの回転運動が可能であるため、多軸CNCのようなCNCマシンは、単純な3軸CNCよりも多くの切削エッジを与える4つまたは5つ以上の軸を持つことができます。複数の軸を一度に、または順次に動かすことで CNCマシンツールは、彫刻のような段差、精巧なポケット、複雑な内側の輪郭など、従来の3軸加工技術ではほとんど実現できなかった高度な加工を行うことができます。

仕組み

多軸CNCマシンは、3つの直線軸（X、Y、Z）と1つ以上の回転軸（通常はA、B）に沿って動きを駆動するコンピュータ制御モーターを搭載しています。
CNC制御は、プログラムされた加工経路に基づいて、異なる軸に沿って同時または連続的な動きを調整します。
これにより、切削工具は、単純な3軸移動では不可能な難しい角度や位置に到達することができます。

多軸機の種類

4軸CNC - 傾斜フライス加工/ドリル加工のために、既存の3つの直線軸に回転軸（通常はA軸）を追加します。
5軸CNC - X、Y、Zの直線運動に加え、2つの回転軸（通常はA軸とB軸）を備えています。完全な3次元輪郭加工機能を提供します。
横形マシニングセンター - インペラやタービンブレードのような複雑な部品用の回転テーブルを備えたリニアX、Y、Z軸
マルチパレット加工機 - 複数のワークパレットの自動保管と取り出しにより、大量の加工を無灯火で行うことができます。

要約すると CNC加工の影響 CNCシステムによって駆動される3つの直線軸と回転軸に沿った協調運動により、高度な3次元輪郭加工を可能にします。

多軸CNC加工の利点

ここでは、従来の3軸加工と比較して、多軸CNC加工を使用することで得られるいくつかの利点について説明します。回転軸を追加することで、加工部品の公差を狭め、精度を高めることができます。今日の多軸加工機は、非常に多くの加工を行うことができるため、1台の機械で部品に必要なすべての加工を行うことが可能です。

これにより、加工間の時間を最短化し、複雑な部品のワンセットアップ加工を可能にすることで、生産量の増加に貢献します。多軸CNCの特徴は、複雑な3次元形状、内部輪郭、彫刻形状を切削できることです。 5軸CNCマシン.また、調整された多面カットは、個別のセットアップによる断片的な加工と比較して、優れた表面仕上げ品質をもたらします。全体として、多軸CNC加工は、高度な製造のために、より高い精度、柔軟性、効率性、表面仕上げを実現します。

多軸加工を使用する産業

CNC多軸加工は、短時間で複雑なパーツを作成するのに有効であるため、すでに多くの大規模な部門で採用されています。多軸CNC加工は、航空宇宙産業において、エンジンや内部通路のある構造部品のような重要な部品の製造に重要な役割を果たしています。自動車部品メーカーは、多軸加工によって、シリンダーヘッド、トランスミッションケース、その他ほとんどすべての自動車部品をコンパクトかつ複雑な形状で製造することができます。

医療機器業界では、インプラント、手術器具、その他の繊細な部品に必要とされる高い精度を実現するために、5軸CNC加工を活用しています。防衛分野でも、銃の部品、航空宇宙ハードウェア、その他の軍事用途に多軸加工を活用しています。さらに、工具・金型メーカーは、金型や治具の加工に多軸技術を多用しています。

3軸加工と5軸加工の比較

3軸加工では、水平X軸、垂直Y軸、奥行きZ軸に沿って移動します。このため、単純なプロファイルは可能ですが、加工は平面に限定されます。3軸CNCは、2.5次元部品に優れており、生産加工などの産業に適しています。

5軸加工は、2つの回転軸（通常はA軸とB軸）を追加して、完全な3Dモーションを提供します。切削工具を傾けたり旋回させたりすることで、多軸CNC加工は、金型、ダイ、航空宇宙部品のような多平面上の複雑な曲線や角度のあるプロファイルを加工します。

5軸は汎用性と表面品質を最大化しますが、セットアップはより複雑になります。カスタムCNC加工サービス 5軸は複雑な形状が不可欠な航空宇宙、タービン、金型加工に最適で、3軸は標準的な部品製造のニーズに対応します。

多軸加工の応用

多軸CNC加工は、航空機の製造に不可欠であり、最適な性能を得るために必要な複雑な内部溝や輪郭を持つコンポーネントの製造を可能にします。エンジン部品から主翼アセンブリまで、5軸により複雑な航空宇宙コンポーネントを1回のセットアップで加工できます。

自動車業界では、シリンダーヘッドやトランスミッションなど、高度な形状を持つ高精度部品の製造に多軸技術が使用されています。人工関節のような医療用インプラントでは、最適化された足場やインターフェイスを切削するために5軸が必要とされます。生体適合性.

工具や金型の製造では、クーラントライン、公差の厳しい表面、複雑なテクスチャを加工するために多軸が多用されます。ハウジングやコネクタなどの電子部品は、5 軸を使用して、小さな内部形状や狭いスペースを効率的に加工します。その他のアプリケーションには、タービンブレード、油圧部品、光ファイバーコネクターなどがあります。

結論

結論として、多軸 CNC 加工は、非常に複雑なコンポーネントや形状の精密な製造を可能にすることで、高度な製造に革命をもたらしました。4軸および5軸加工機の追加された回転軸は、従来の3軸システムと比較して、新たなレベルの柔軟性と加工能力を提供します。この最先端技術により、航空宇宙、自動車、医療機器、電子機器などの業界は、設計とエンジニアリングの限界を押し広げることができます。

洗練された近代的な設計により精度の要求が高まる中、多軸CNCマシニングにより、メーカーは最も複雑な3D輪郭も厳しい公差内で効率的に加工することができます。これにより、製造コストを削減しながら、品質と生産性を向上させることができます。今後、多軸は技術革新の原動力となる戦略的技術として、さらに普及していくでしょう。

同時5軸加工などの分野では、加工効率と表面品質をさらに最大化することが期待されています。多軸加工がより多くの産業分野に浸透していくにつれ、高価値の複雑パーツの最適化された生産を通じて、急速に進化する今日のグローバル市場で競争していく上で、多軸加工は不可欠なものとなっていくでしょう。