「CNC 加工は、従来の方法よりも精度が高く、寸法精度と一貫性に優れた特注部品を作成できます。」
現代の産業のほとんどが 高精度CNC加工 特定の要件を満たすカスタム部品を製造します。さまざまな用途で精度が求められるため、誤差の許容範囲が狭い部品を製造する必要があります。
CNC精密加工は、コンピュータ制御プログラムを用いて部品を製造するプロセスです。このプロセスには様々な方法と材料が関わっており、プロジェクトを成功させるには、その内容をできる限り深く理解する必要があります。このガイドでは、精密加工プロセス、使用される様々な種類の工作機械、その利点、そして用途について解説します。 精密機械加工部品 専門家からの有益な情報については、以下をお読みください。
CNC精密加工とは何ですか?
精密CNC加工
CNC 精密加工とは、コンピュータ数値制御精密加工のことです。 精密機械加工は、CAD または CAM の設計仕様に基づいて材料を除去し、材料を切断して成形し、製品を作成するプロセスです。このプロセスは、さまざまな生産分野に適用され、さまざまな種類の材料で使用できます。
CNC機械加工プロセス
製品が完成する前に、CAD または CAM を使用して非常に詳細な 3D モデルを作成します。これらは、製品を複製するための精密機械加工プロセスのガイドに役立ちます。機械加工は、おもちゃ、医療機器、自動車、宇宙船、その他多数の製品の部品を作成するために使用されます。
その CNC機械加工プロセス これには、切削、フライス加工、旋削、放電加工などが含まれます。プロセスは完全に自動化されていますが、熟練したオペレーターがプロセスを監視して、製品の品質が良好であることを確認します。CAD は製品を設計するプロセスであり、CAM は設計を使用して製造指示書を作成するプロセスです。これらの指示書は、ポストプロセッサによって CNC マシンが理解できる形式に変換されます。次に、機械工はこれらの指示書を使用して CNC マシンにロードし、生産を開始します。
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高精度CNC加工公差
許容範囲は 高精度CNC加工CNC 精密加工ツールは操作が非常に正確ですが、CAD 設計図の実際の寸法と完全に一致させることはできません。ここで、許容差が関係してきます。許容差は、寸法精度の一部について、設定された標準サイズからの許容偏差として説明されます。許容差の程度は、許容差の値に含まれる小数点以下の桁数によって決まり、これが許容差の尺度となります。
許容差測定の種類
精度における公差測定方法についてお話しましょう CNC加工;
片側許容度測定: 公差は公称値の片側のみに認められます。たとえば、シャフトのサイズが 20 mm の場合、サイズを小さくできるのはベアリングを収容する場合のみです。
限界公差: 公差値は通常、間隔で提供されます。たとえば、シャフトの公称直径は 15 mm で、公差限界は 15 + 0.05 mm および - 0.05 mm である必要があります。5 mm は限界公差カテゴリです。
両側許容範囲: 偏差に関しては、両側許容差は公称値からの変動であり、正または負のいずれかであり、+/- 値で測定されます。たとえば、測定値が 25 mm で許容差が +/- 0.05 mm の部品の場合、最終測定値は 24.95 mm から 25.05 mm の範囲になります。
各部品で使用する許容差は適切に決定する必要があります。すべての部品が非常に接近している必要はありませんが、他の部品と接触する構造要素は、互いにできるだけ接近して離れている必要があります。
その CNC加工公差 精密機械加工では、コスト管理と製造工程の所要時間の短縮に役立つため、許容差が極めて重要です。そのため、適切な許容差レベルを達成するのは簡単な作業ではなく、スキルと時間が必要です。従来の CNC マシンの許容差は通常 0.005 インチ程度ですが、高度な機械の中には 0.002 インチの精度を実現できるものもあります。したがって、許容差を適用することで、必要な精度と必要な機能特性を備えた部品を製造することができます。
精密CNC工作機械の種類
精密 CNC 加工では、高品質の部品を確実に製造するために、いくつかの方法が採用されています。それぞれの技術では、結果が正確になるように、さまざまな機器を使用する必要があります。プロセスの中には、最良の結果を得るために 1 台の CNC マシンを使用する必要があるものもあれば、複数のマシンを使用する必要があるものもあります。
- CNCフライス盤
CNCフライス盤は 小バッチCNC加工 回転カッターを使用して、動かない材料を切断または成形するプロセス。主に、面フライス加工部品と周辺フライス加工部品の製造に使用されます。面フライス加工されたフィーチャは滑らかで平らで、他の小さく狭いキャビティと周辺フライス加工されたフィーチャは、ねじ山やスロットのように深いです。これらのマシンは、フィーチャのある正方形および長方形のコンポーネントの製造に使用されます。
- ターニングセンターと旋盤
ターニングというのは、 微細加工 材料を固定し、回転するスピンドルに切削工具を取り付ける操作。切削工具は旋削バー ストックと平行に移動し、材料を希望の直径やその他の特性に削り取ります。CNC スイス旋盤は CNC 旋盤のサブカテゴリで、ワークピースのサポートを強化し、より精度の高い部品を製造します。これらのマシンは、穴、リーマ穴、ねじ、スロットなどの外部および内部寸法を作成するために使用され、ボルト、ネジ、シャフトなどに適しています。
- CNCボール盤
CNC精密ドリル
CNC ドリル マシンでは、回転ドリルを使用して材料に円形の穴を開けます。これらのマシンでは、穴の加工をさらに進めるために、マルチポイント ツールを使用してワークピースへのチップの接触の可能性を減らします。CNC 精密加工で使用されるドリルには、浅い穴を開けるスポッティング ドリル、特殊用途のドリル プレス、パイロット ドリルのない穴を開けるスクリュー マシン ドリル、穴のサイズを大きくするチャッキング リーマー、チップの形成を最小限に抑えるペック ドリルなどがあります。
- 放電加工機（EDM）
EDM精密加工
EDM は、オペレーターが制御する電気火花を使用して材料を除去するプロセスです。他の関連用語には、スパーク侵食、スパーク加工、ダイシンキング、またはワイヤーバーニングがあり、このプロセスでは、ワークピースを電極ワイヤーに接触させます。機械は電気を放出し、次に熱を発生させて材料を溶かします。電解液が溶融材料を洗浄し、目的の形状を提供します。EDM は、難しい材料に斜めに極小の複雑な穴スロットや特徴を作成するのに最も効果的です。
- CNCプラズマ切断機
精密CNCプラズマ切断
CNC プラズマ切断機は、高出力のプラズマトーチを使用して材料を切断します。トーチの操作はコンピューターによって自動化されています。50,000 F を超える温度のプラズマを生成して、ワークピースを焼結し、切断を行うことができます。これらの機械には、スチール、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、真鍮などの導電性のある材料が必要です。
- CNC精密研削盤
CNC精密研削
表面仕上げが必要な場合、CNC 精密研削盤などの精密研削盤が役立ちます。これらの研削盤は、加工する材料に高い精度と滑らかな表面を実現するのに便利です。これまで、CNC 旋盤とミルは粗い表面を作成するために一般的に使用され、精密研削盤は表面の仕上げに使用されていました。これにより、最終製品に製品に必要な適切な表面粗さが確保されます。
CNC精密加工の応用例
精密切断は、柔軟性があり、安価で、時間効率が良いため、製造業でよく使用されています。この技術は、さまざまな業界で応用されています。この技術はさまざまな分野に適用されており、その一部を以下に示します。
医療産業
医療分野は拡大を続ける分野であり、常に新しい機器の開発と既存の機器の大量生産という課題があります。矯正器具、安全筐体、インプラント、MRI 装置、研究機器などの製品の製造に求められる主な要素は、高い精度です。
自動車産業
自動車メーカーは常に新しい機能を製造し、製造する自動車の後期モデルに取り入れています。ただし、これらの機能を製造ラインに組み込むには、特定の要件に合わせて CNC 機械加工部品のプロトタイプの開発が必要です。精密機械加工では、船舶や輸送トラックなど、他の輸送手段の部品も製造しています。
航空宇宙産業
航空宇宙産業は、小さな変更が大きな損害を引き起こす可能性があるため、使用される部品に関して非常に敏感です。着陸装置のポート、ブッシング、マニホールド、翼など、航空宇宙機の一部の部品の開発では、機械加工が非常に重要です。
軍事および防衛産業
さまざまな国が新しいタイプの弾薬や防衛システムを開発していることが分かるので、CNC 加工を通じてそのようなコンセプトを実現する必要があります。このプロセスでは、航空機、輸送、通信、弾薬のコンポーネントを開発します。
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高精度CNC加工のユニークな利点
製造業で高精度 CNC マシンを利用すると、さまざまな利点が得られます。製造業で高精度 CNC マシンを使用すると、次のような利点が得られます。
コスト効率
CNC 加工は、特に部品の少量から中程度の生産量の場合、比較的安価です。初期段階では、高価な金型を使用する射出成形よりも CNC 加工の方が安価です。
生産速度の向上
CNC マシンは、射出成形に比べて高速で動作します。CNC 加工では数週間で部品を製造できますが、射出成形では金型の設計と開発に数か月かかる場合があります。
強化されたパフォーマンスと信頼性
一部の領域では、通常の材料除去プロセスでは実現できない非常にタイトなフィットが求められます。CNC 加工は正確で、同じ部品を一度に多数作成することが容易であり、それらはすべて同等の品質になります。この繰り返し性により、すべての部品の品質が保証され、これは高い基準が求められる業界では非常に重要です。
多彩なアプリケーション
このタイプの機械加工は非常に汎用的で、新世代の金属やプラスチックなど、さまざまな材料に適用できます。この汎用性により、さまざまな業界が市場に特定のソリューションを提供できます。自動車、航空宇宙、海洋などの業界のクライアントの間で肯定的な評判を築くもう 1 つの利点は、許容誤差を高精度で満たすことができることです。
一貫した部品品質
CNC 精密加工は、手作業で生じるばらつきを排除できるため、非常に有利です。コンピューターで強化されたソフトウェアの適用とメンテナンスの低さにより、複雑な部品でも、顧客を満足させる必要な仕様に合わせて製造されることが保証されます。
CNC精密加工で使用される材料の種類
CNC 精密加工は、さまざまな材料に適用する場合にも柔軟かつ高速ですが、プロジェクトに応じてすべてが選択されます。このプロセスは、金属やプラスチックに高精度で適用でき、同時に高速で多用途です。通常使用される材料を詳しく見てみましょう。使用される材料の一部を簡単に見てみましょう。
金属
CNC 精密加工はさまざまな金属に対して行うことができ、特性と用途に応じて選択されます。一般的な金属には次のものがあります。
- アルミニウム： アルミニウムは軽量で耐食性に優れた素材で、航空宇宙、自動車、耐久消費財などに使用されています。これにより、複雑で入り組んだ構造の設計が可能になります。
- 鋼： 建設分野では構造部品の製造に使用され、機械の製造分野ではその硬度を活かして使用されています。用途が広く、いくつかのクラスに分類でき、熱処理によって特性を変えることができます。
- ステンレス鋼： この金属は腐食しにくく、汚れにくいため、非常に過酷な環境や医療・食品業界でも使用できます。
- 銅： 銅は熱と電気の両方の優れた伝導体であるため、電気機器や熱交換システムに使用されています。加工性も優れているため、複雑なパターンを簡単に作成できます。
- 真鍮： 真鍮は強度と外観に優れており、バルブ、パイプ、自動車部品などの装飾や荷重支持の用途に使用されます。
- ブロンズ： 非常に硬く、錆びないので、沿岸部などの湿度の高い場所や、圧力やストレスがかかる場所で使用される製品に使用されます。
- チタン： チタンは、強くて軽く、耐熱性、耐腐食性に優れているため、航空や医療分野で使用されている非常に有用な材料です。
プラスチック
CNC 精密加工には、対象の種類に応じて異なる特性を持つ他の形態のプラスチックも含まれます。主なプラスチックには次のものがあります。
- アクリロニトリルブタジエンスチレン（ABS）： この素材は衝撃強度に優れているため、自動車部品や家庭用品など機械的負荷を受ける部品に使用するのに適しており、高く評価されています。
- ポリカーボネート(PC): 強度があり、透明度も高いため、保護カバーや光学レンズなど、透明度と強度が求められる用途に使用されます。
- ポリ(メチルメタクリレート) (PMMA): PMMA は透明な素材なのでガラスの代替品として使用され、光透過率と耐候性に優れており、看板やディスプレイ業界で使用されています。
- ポリオキシメチレン (POM): POMはアセタールとも呼ばれ、摩擦が少なく剛性が高い素材で、剛性が求められるギアや機械部品などに使われています。
- ポリアミド(PA): ポリアミドはナイロンとも呼ばれ、強度、柔軟性、耐摩耗性、耐薬品性に優れているため、ギア、ベアリング、自動車などに使用されています。
使用する材料の種類は、必要な機械的特性、製品が適用される環境、材料のコストによって異なります。
続きを読む： 亜鉛加工：合金、プロセス、およびアプリケーション
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結論: 精密CNC金属加工の価値
高精度の CNC 加工は、許容誤差の小さい部品を製造する技術であり、高速性と低コストという利点があります。このプロセス、特にスイス式自動旋盤の採用は、現代の製造業や機械工場の標準機能となっています。
スイス式 CNC 加工は、ねじ、穴、段などの特徴を非常に高速に切断でき、3D レーザー プリントなどの多くの新しいテクノロジとほぼ同等の精度を備えています。この方法は、寸法要件を満たすだけでなく、通常、それを超えています。
スイス式機械加工では、前述のツールと CNC 技術を使用して、1 回のパスでワークピースの加工を必要な精度で完了できます。CNC 自動化は正確で一貫性があり、手動の方法に比べて時間がかからないため、この機能にかかるコストを削減できます。
プロリーンテックでは高品質、低コスト、最大の価値を備えた精密機械加工を提供しています
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よくある質問
Q1. CNC マシンはどの程度の精度を実現できますか?
CNC マシンは非常に正確で、非常に小さな精度を達成することはそれほど難しくありません。複雑な形状と厳しい許容レベルを持つ部品の製造に最適であり、精密な用途に最適です。
Q2. CNC 加工における許容可能な変動レベルはどの程度ですか?
一般的に、CNC 加工における許容誤差は、通常、約 ±0. 005 インチ (0. 127 mm) 程度です。CNC 加工の精度は、最大 ±0. 0. 0002 インチ (0. 00508 ミリメートル) です。ガラスの厚さは 0 です。
Q3. 最も精度の高い CNC マシンはどれですか?
5 軸マシンは、すべての CNC マシンの中で最も精度が高いと考えられています。これらのマシンには、X、Y、Z の XNUMX つの直線運動と、A と B の XNUMX つの回転運動があり、これにより、部品をほぼあらゆる方法で高速かつ高精度に方向付けることができます。