1. 設計: このプロセスは、コンピューター支援設計 (CAD) ソフトウェアを使用してデジタル設計を作成することから始まります。 設計では、機械加工する部品の寸法、形状、機能を指定します。
   
   

2. CAMプログラミング: 設計が完了すると、CAD ファイルがコンピューター支援製造 (CAM) ソフトウェアにインポートされます。 CAM ソフトウェアは、加工プロセス中に CNC マシンをガイドするツールパスと命令を生成します。

3. 機械のセットアップ: CNC 機械は、特定の作業に必要な適切な切削工具とワーク保持装置を備えてセットアップされます。 これには、加工する材料を所定の位置にしっかりと取り付けることが含まれます。

4. ツールパスの生成: CAM ソフトウェアは、設計仕様に基づいてツールパスを生成します。 ツールパスは、部品を正確に成形するために必要な切削操作、工具の動き、送り速度を定義します。

5. 機械の操作: CNC 機械とツールパスの準備ができたら、オペレーターは機械加工プロセスを開始します。 CNC 機械は、ツールパスの命令を解釈し、機械のモーターとアクチュエーターに信号を送信するコンピューター プログラムによって制御されます。

6. 材料の除去: ドリル、エンドミル、旋盤などの切削工具は高速で回転し、プログラムされたツールパスに基づいてワークピースから材料を除去します。 切削工具は複数の軸 (X、Y、Z) に沿って同時に移動できるため、複雑な加工操作が可能になります。

7. 送り速度と速度制御: CNC 機械は、プログラムされた指示に従って送り速度 (切削工具が材料内を移動する速度) とスピンドル速度 (切削工具の回転速度) を調整します。 これらのパラメータは、効率的な材料除去と望ましい表面仕上げを確保するために最適化されています。

8. 精度と精度: CNC マシンは、高レベルの精度と精度を達成できます。 一貫した結果が得られる操作を繰り返すことができ、厳しい公差内で同一の部品を確実に生産できます。
   
   

9. プロセス監視: 高度な CNC マシンには、加工プロセス中にさまざまなパラメータを測定するセンサーと監視システムが組み込まれています。 これにより、工具の磨耗、温度、その他の要因をリアルタイムで監視できるため、品質管理が保証され、エラーや工具の故障が防止されます。

10. 仕上げ作業: 一次加工が完了した後、部品の望ましい最終外観と機能を達成するために、バリ取り、研磨、表面処理などの二次作業を実行できます。

CNC 加工には、高精度、再現性、複雑な形状を作成できるなど、多くの利点があります。 自動車や航空宇宙からエレクトロニクスや医療製造に至るまで、さまざまな業界で広く使用されています。

業界全体で共通の CNC 操作

CNC 加工プロセスは、要件に応じてさまざまな操作が行われるため、単調ではありません。 場合によっては、フライス加工などの XNUMX 回の操作で必要な形状を得ることができます。 ただし、これは非常に単純なデザインでのみ可能です。 一般に、設計が複雑になればなるほど、より多様な操作が必要になります。

ここでは、業界全体で一般的な主な CNC 加工操作をいくつか紹介します。

CNCフライス

CNC フライス盤は垂直軸で動作し、回転切削工具を使用してさまざまな形状や製品を作成します。 このプロセスは、自動車、航空宇宙、医療機器、その他の消費者製品に至るまで、複数の業界で非常に一般的です。

CNC フライス加工プロセスが異なる点の XNUMX つは、ワークピースの配置です。 通常、ワークピースは静止したままで、切削工具はさまざまな方向に動きます。 切削工具はコンピュータプログラムに従って動き、それに応じて材料を除去します。

切削工具は高速で回転して正確な切削や形状を作成でき、機械は目的の最終製品を達成するために複数のパスを実行するようにプログラムできます。

CNC旋盤

CNC 旋削は、高レベルの精度と精度で円筒部品を作成するもう XNUMX つの不可欠な作業です。 チューリングのプロセス自体は非常に簡単です。 円筒部品を機械に取り付けると、機械が回転し、切削工具は垂直軸と回転軸に沿って動きます。

CNC 旋削は、エンジン部品、シャフト、ブッシュ、ギアなどのさまざまなコンポーネントの製造において一般的なプロセスです。 このプロセスには、一貫性、再現性、効率の向上など、従来の手動旋盤に比べていくつかの利点があります。

CNC 旋盤には、旋盤、ターニング センター、スイス式旋盤など、いくつかの種類があります。 機械と切削工具の選択は、ワークピースの特定の要件と目的の最終製品によって異なります。

CNCドリル

穴あけは、ワークピースにさまざまなサイズの穴を作成する重要な製造プロセスです。 ドリルビットの動きと速度を正確に制御するコンピューターが関与しているため、このプロセスは完全に自動化されています。

CNC 穴あけは、プリント基板、金属部品、プラスチックなどの多くの業界で非常に一般的です。 このプロセスには、精度、再現性、効率の向上など、従来の手動穴あけに比べていくつかの利点があります。

CNCルーティング

CNCルーターの大まかな操作はフライス盤と同じです。 ルーターは通常、木材などの柔らかい素材を扱いますが、フライス加工は硬い金属の場合に一般的です。 他の CNC 操作と同様に、ルーターも優れた一貫性、効率、精度を実現します。

ルーティングプロセスでは、スピンドルがさまざまな方向に移動する間、ワークピースは完全に静止したままになります。 ルーティングプロセスは柔らかい材料を対象とするため、スピンドルの全体的な回転速度は非常に遅くなる可能性があります。 CNC ルーティング マシンの種類は数多くあり、ベンチトップ ルーター、ガントリー ルーター、可動ガントリー ルーターなどがあります。 機械と切削工具の選択は、ワークピースの特定の要件と目的の最終製品によって異なります。

放電加工

放電加工機 (EDM) は、電気スパーク放電を利用して材料を侵食し、複雑な形状や幾何学形状を作り出す製造プロセスです。

このプロセスは、電極とワークピースの間に火花を生成することによって機能します。 機械工は、ワークピースを誘電性の流体に浸します。これにより、電気エネルギーが隔離され、火花の正確な制御が可能になります。 スパーク放電によりワークピースが蒸発し、アクセス材料が除去されて、必要な形状が得られます。

EDM には主に XNUMX つのタイプがあります: シンカー EDM とワイヤ EDM。 彫り込み放電加工は、消耗電極を使用して火花を生成します。 反対に、ワイヤ EDM では細いワイヤを使用し、前後に移動して火花を生成します。

CNCプラズマ切断

プラズマ切断は、高速のイオン化ガス流 (プラズマ) を使用して金属などの導電性材料を切断する製造プロセスです。 プラズマ切断では、プラズマ トーチが電極とワークピースの間にプラズマ アークを生成します。プラズマ アークは、材料を切断するのに十分なエネルギーを持っています。  

次のステップでは、プラズマ アークによって材料が溶けて蒸発します。 このプロセスでは、溶融した材料を切断端から吹き飛ばすために、高圧のガス流 (空気や窒素など) も必要です。 これにより、変形や変色が最小限に抑えられた、きれいで正確なカットが得られます。 これにより、後処理の必要性が最小限に抑えられます。

CNCレーザー切断

これは、最短時間で正確かつ正確な結果を提供できるため、人気のあるもう XNUMX つの一般的なプロセスです。 このプロセスのレーザーは、業界のほとんどの材料を切断することができ、これがほとんどの業界でこのレーザーが一般的である理由の XNUMX つです。

CNC レーザー切断が非常に人気があるもう XNUMX つの理由は、その再現性です。 このプロセスは大量の材料に対して完璧に機能し、最も正確な結果を繰り返し提供します。

さらに、レーザー切断は非常に精密なプロセスであるため、無駄が最小限に抑えられます。 そのため、航空宇宙産業や自動車産業で一般的な高価値材料に最適です。

の種類 CNC機械

CNC 加工とは何かという次の質問は、機械の種類に関するものです。 マシン全体の複雑さとコストに応じて、XNUMX 台のマシンでさまざまな操作を実行したり、特定の機能のみを提供したりできます。

業界で一般的な CNC マシンの最も一般的なタイプを次に示します。  

• 3 軸、4 軸、5 軸機械
• CNCルーター
• 表面粉砕機
• プラズマカッター
• レーザーカッター
  
  

一般的な CNC 材料と 表面仕上げ

CNC 加工は多用途なプロセスですが、限界もあります。 一般に、ほとんどの CNC マシンは多くの材料を処理できますが、その精度や精度はさまざまです。

よりよく理解するために、チタンとアルミニウムの例を考えてみましょう。 チタンを機械加工するのは非常に難しく、同じ機械や設定でアルミニウムを加工する場合ほど正確な結果は得られません。

CNC マシンが一般的に使用する一般的な材料の簡単なリストを次に示します。

• ステンレス鋼
• アルミニウム
• チタン
• 銅
• 真鍮
• その他の鋼合金
• プラスチック

さまざまな材料と同様に、一般的な CNC マシンでもこれらの表面仕上げがいくつか提供されています。 業界で最も人気のあるのは次の 4 つです。

• 機械加工されたまま
• ビーズブラスト
• パウダーコーティング
• 陽極酸化
• 絵画
  
  

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、一般的なものが含まれます 家庭用品.
• 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。 いくつかの例としては、 パンプス、バルブ、ギア。
• 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。