CNCマシニングとは何ですか？
コンピューター数値制御 (CNC) 加工は、事前にプログラムされたコンピューター ソフトウェアが工場のツールや機械の動きを制御する製造プロセスです。 このプロセスは、グラインダーや旋盤からフライス盤や CNC ルーターに至るまで、さまざまな複雑な機械の制御に使用できます。 CNC 加工を使用すると、XNUMX 次元の切断タスクを XNUMX セットのプロンプトで実行できます。

CNC システムが起動されると、希望するカットがソフトウェアにプログラムされ、対応するツールや機械に指示され、ロボットのように指定どおりの寸法タスクが実行されます。

現代の CNC マシンは、人間の介入を可能な限り最小限に抑えることに重点を置いています。 これにより、一貫した継続的なパフォーマンスが保証され、スマート製造が促進され、優​​れた結果が得られます。

ただし、CNC 加工作業では、初期設計から最終製造に至るまで慎重な検討が必要です。 プロセス全体は、次の XNUMX つの異なるステップで行われます。

1 –デザイン

これは、成果物が CAD、CAM、および CAE 形式の設計ファイルである最初のステップです。 エンジニアと設計者は、部品と製品の全体的な設計の作成を支援する CAD/CAM パッケージを使用し、その設計は製造可能性について分析されます。 DFM (製造のための設計) とも呼ばれるこの分析は、利用可能なテクノロジーの制限に対応しながら、最小の全体コストで最大のメリットを確保するため、不可欠なプロセスです。

ほとんどの場合、市場で入手可能な CAD ツールには、CNC プロセスの次のステップである前処理とプログラミングを容易にする内部 CAM ツールが付属しています。

2 – 前処理とプログラミング

CNC マシンと通信する主な方法は、G コードまたは M コードを使用することです。 CAM パッケージは、基本的に CNC 機械の切削工具のナビゲーション マップとなるこれらのコードを生成します。

ほとんどの場合、設計が DFM 標準に従っている場合、CNC 機械工は操作や前処理に介入する必要はありません。 そうでない場合は、優れたパフォーマンスを確保するために何らかの介入が必要になる可能性があります。

これは、あらゆる CNC 加工操作に共通する一般的なステップです。 前処理にどれくらいの時間がかかるかは、設計プロセス全体の品質によって決まります。 G コードまたは M コードのプログラミングには数分しかかかりません。

ただし、それらは設計に依存します。 全体的な設計が DFM に必要な規則に従っている場合、コードは正しく、許容可能な結果が得られます。 それどころか、設計に欠陥があると欠陥のあるコードが生成され、当然許容できない結果が生じます。  

3 – 機械加工

最終段階は実際の機械加工プロセスで、前のステップで提供されたコードを使用してブロックから余分な材料を除去します。

一般に、精密工作機械は非常に重要ですが、CAD モデルと同じ寸法を正確に再現することはできません。 そのため、機械工は通常、業界の要件に応じて異なる公差を使用します。 一般的な経験則では、公差を正確に設定すると、製造ユニットのコストが高くなる可能性があります。

 

機械加工の種類

機械加工操作には主に XNUMX つのタイプがあります。 従来のものと非従来のもの。 さらに、これら XNUMX つの主要なタイプには、目的の最終製品を実現するための他のサブタイプがあります。 これらを調べてみましょう 機械加工作業 さらに詳細に。

 

CNC 機械加工部品の一般的な用途

CNC 加工は、特定の業界や用途に束縛されない製造プロセスの XNUMX つです。 今日、これらのマシンはほぼあらゆる場所で何らかの形で使用されています。 ただし、次の業界では CNC 加工が提供するものを最大限に活用できます。

• 航空宇宙と防衛: CNC 機械加工は、航空機の部品の製造では一般的です。 さらに、防衛生産にも使用されます。 例えば; 武器、弾薬、その他同様の物品。
• 自動車産業： CNC マシンは、自動車やトラック用のさまざまな部品を製造します。 例としては、エンジン部品、トランスミッション部品、サスペンション部品などがあります。
• 医療機器： CNC 機械加工では、インプラント、補綴物、手術器具などの医療機器用の精密コンポーネントを製造できます。
• 消費者製品： CNC マシンはさまざまな消費者向け製品を製造できます。 これには、電子機器、おもちゃ、一般的な家庭用品が含まれます。
• 機械設備： CNC 加工は、さまざまな機械や装置のコンポーネントを製造するのに一般的です。 例としては、ポンプ、バルブ、ギアなどがあります。
• プロトタイピングと研究開発: CNC 加工は、研究開発目的でプロトタイプの製造や部品のテストによく使用されます。
• ジュエリーの製造: 複雑なジュエリーには、CNC 加工のみが保証できる精度と再現性が必要です。 だからこそこの業界では人気があるのです。
• 金型と金型: CNC 加工では、プラスチックや金属製品の製造に必要な金型を作成します。
• 金属加工: CNC 加工は、建設、農業、鉱業などのさまざまな業界の金属コンポーネントの製造で一般的です。
  
  

CNC 加工の主な長所と短所

CNC 加工プロセスには長所と短所があります。 一般に、利点と欠点のほとんどは業界固有のものではありません。 ただし、コスト、品質、時間の全体的な要件により、一部の品質は特定のアプリケーションに大きな影響を与える場合があります。

CNC 加工がもたらす主な利点は次のとおりです。

Advantages	デメリット
正確かつ高精度: CNC 加工により切削工具を正確に制御できるため、公差が厳しく、再現性が優れた部品が得られます。	高い初期コスト: CNC マシンは非常に高価です。 さらに、それらには多くの種類があり、それらの操作のほとんどは互換性がありません。 そのため、中小企業にとって資本要件が重要になります。
迅速な生産: CNC マシンは高速で動作できるため、部品のより迅速な生産が可能になります。	訓練を受けたオペレーターが必要: 従来の機械とは異なり、CNC オペレーターは作業を開始する前に十分な訓練が必要です。 つまり、彼らはより需要があり、より高い賃金要件が課されます。
強化された機能: CNC 加工により安定した品質が確保され、消費者向け製品や大量生産に最適です。	場合によっては材料の無駄が増加する: 一部の CNC 操作は効率的ではありますが、手動プロセスと比較してより多くの材料を無駄にする可能性があります。 ただし、それらが提供する精度、再現性、効率により、多くの場合、この欠点は相殺される可能性があります。
複雑な設計: CNC マシンをプログラムして、さまざまな部品を製造できます。 単純な形状から複雑な形状まで、適切な設計上の考慮事項と加工アプローチにより、あらゆることが可能になります。
一貫性と人為的エラーの少なさ: CNC 加工により一貫した品質が確保され、消費者向け製品や大量生産に最適です。
費用対効果: CNC 加工は、大規模な生産において費用対効果が高くなります。 大規模な生産ではスケールメリットを利用して XNUMX 個あたりの総コストを削減します。これはまさに業界の要求です。
安全性の向上: CNC マシンは手動のものよりも大幅に安全です。 通常、オペレーターは別の部屋から機械を制御するため、破片、熱、その他の脅威から安全に保たれます。
メンテナンス要件の軽減: ほとんどのプロセスは自動であるため、介入なしで一貫して実行されるように最適化されています。 これにより、全体的なメンテナンス要件が軽減されます。