EDM vs. CNC: 最適な製造方法を見つける

上部にタイトルテキストがある放電加工と CNC 加工のプロセス。

CNC 加工と EDM はどちらも重要な製造プロセスです。金属からプラスチックまで、さまざまな材料に使用されます。 

CNC 加工では、加工ツールとワークピースをコンピューターで制御します。この技術を使用する一般的な機械には、旋盤、ドリル、フライス盤などがあります。EDM は、複雑な形状、鋭角な角、深い成形領域など、一貫した加工が必要な場合に最適な高度な加工方法です。 

CNC 加工プロセスとは異なり、EDM 加工では放電によって材料を切断するため、プロセス中に材料の歪みは発生しません。 

製造業がますます複雑で要求が厳しくなるにつれ、加工方法の選択はさらに重要になります。そのため、EDMとCNC加工を区別し、次のような評判の良いメーカーと協力することが最も重要です。 プロリアンテック. 

この記事では、EDM と CNC の関係を明らかにするために、簡単な探索旅行を行います。 

 

ビジネスに役立つ EDM の洞察

茶色のタンクに緑色のワークピースを入れ、青色の液体の中に赤色の電極を取り付け、電源に接続してワークピースを加工する様子を示す概略図

EDMの概略構成 

放電加工 (EDM) は、放電の侵食力に基づく特殊な加工技術です。この方法のセットアップは、上図に示すように、電解質内の 2 つの電極で構成されます。 

この方法では、ワークピースが陽極となり、陰極端子であるツール電極に接続されます。 

ワイヤー放電加工機で金属ブロックを切断し、複雑な形状を作ります。

稼働中のワイヤー放電加工機

ワークピースとツールの間には火花ギャップがあります。この 2 つの間に電流が流れると、火花が発生します。火花は本質的に強力な電熱です。この熱は非常に高いため、ワークピースの一部が溶けて侵食されます。これが火花侵食プロセスです。 

 

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考慮すべきEDMの利点

EDM機械メーカー EDM 製造プロセスの次のような利点を繰り返し認識してきました。 

EDM 加工の精度はどのくらいですか? 非常に正確です。

EDM 技術は、厳しい EDM 加工公差が重要な精密加工に最適です。最大の利点の 1 つは、ワークピースが変形しにくいことです。ツールとワークピースは接触しません。

一方、 切削速度 低速で処理する必要があり、複数回のパスで +/- 0.0002 インチ以内の EDM 加工許容誤差を実現できます。  

鋭い角の内側もカット可能

EDM プロセス、特にワイヤ EDM プロセスは、ワークピースの鋭い角を切断するのに優れています。適切なワイヤ タイプとその他の加工条件を選択するだけで済みます。 

このようなコーナーは、CNC プロセス メーカーやその他の従来の加工方法では実現が困難です。通常、ツールは丸いため、丸いコーナーしか作成できません。 

EDM 方式のワイヤーも丸いと主張する人もいるかもしれません。しかし、この丸みは非常に細かいため、通常は認識できません。この方法では、半径 0.005 インチの鋭い角が内部に簡単に作成されます。 

深い形状に最適

表面に1つのねじ穴がある円形の金属部品の断面 

部品の深いねじ穴

一部の部品には、従来の機械加工プロセスでは実現が難しい深いキャビティやカットが必要です。たとえば、比較的長いツールを使用する CNC では、危険なチャタリングが発生する可能性があります。機械加工の品質が低下する可能性があります。

深い形状を加工するための最良のソリューションの1つは EDM技術工具のチャタリングの問題を心配する必要はありません。この技術はこのような状況に非常に適しており、直径と長さの比率が 1:20 でも問題なく処理できます。この比率の約 XNUMX 倍の比率を実現できる場合もあります。 

最小限の手動介入が必要

EDM は、機械加工プロセスに対する手作業の注意が限られている環境では適切な選択肢となり得ます。エラーが発生する可能性は最小限です。 

EDM 技術を簡単に自動化して、最小限の手作業で高品質な結果を得ることができます。パラメータを入力して機械を動かしたら、あとは何時間でも加工作業を放置できます。 

 

ビジネスにおける EDM のデメリット

加工速度が遅い

EDMとフライス加工 ここで技術が異なっているのは、EDM の方が遅いためです。加工する材料によっては、EDM は 0.02 分あたり 50 平方インチという低速になることがあります。CNC マシンは、XNUMX 分あたり XNUMX インチという高速加工速度で動作できます。 

材料の制限

このプロセスは、材料を侵食する放電の形成に基づいているため、材料の導電性が重要な要件となります。EDM では非導電性材料を加工できません。 

つまり、EDM 製造プロセスは、木材、プラスチック、複合材、その他の非導電性材料には適していません。

灰色の床の家の内部に、はっきりとした曲線と表面を持つダークブラウンの木製の手すりとガードレール

木製の手すりとガードレール

木材やその他の非導電性材料の加工はEDMでは不可能です

EDM は CNC よりも高価ですか?

いくつかの要因により、EDM 方式は一部のプロジェクトでは非常に高価になる可能性があります。まず、放電のための過剰な電力消費が大きなコストとなります。 

EDM では、従来の CNC 製造プロセスよりもツールの摩耗が顕著です。また、加工手順が長いことも考慮してください。これらすべての要因により、加工コストが高くなります。 

 

CNCのビジネスへの適合性を理解する

さまざまな断面を持つ金属棒をCNCマシンで保持し、直径を小さくするために加工する。

CNCマシンのCNC旋削

代替テキスト: さまざまな断面を持つ金属棒がCNCマシンで保持され、直径を小さくするために加工されています。 

コンピュータ数値制御 (CNC) は、旋盤、ドリル、および関連機械の自動化を特徴とする製造方法です。これは比較的古い技術ですが、進歩し、多くの製造業者に採用されています。機械は、通常、コントロール パネルから入力されるコードに従って動作します。 

この機能は、CNC マシンに組み込まれたマイクロコンピュータから実現されます。 

CNC マシンの最も重要な操作には、旋削、穴あけ、フライス加工、切断などがあります。 

金属ブロックに滑らかな輪郭を形成するフライス盤のクローズアップ画像

CNCフライス盤の動作

 

CNC製造プロセスの利点

EDM と同様に、CNC 方式にも利点と欠点があります。最も注目すべき点は次のとおりです。 

生産速度:

基本的なデザインを制作していて、EDM と CNC を比較する必要がある場合、CNC 加工の方が EDM よりも高速です。 

これは大量生産にとって大きな利点です。ある程度の手動操作、自動化、機械加工速度の制御があっても、 CNCプロセスメーカー 適切な生産速度を達成するのに役立ちます。

繰り返し性:

多数の同一部品を製造したいとお考えですか? CNC 加工はまさにその用途に適しています。加工された部品の品質は通常、非常に安定しています。プログラミング要素により、同じ加工パラメータを頻繁に使用できます。 

弓のような形と中空の光沢のある銀色の金属部品

同一の金属部品

多様性:

CNC 方式は、EDM と CNC を比較した場合よりも柔軟性があります。金属から非金属まで、さまざまな材料を加工できます。つまり、機械工は異なる材料を加工するために機械のセットアップを何度も変更する必要がありません。 

材料の適合性は別として、CNC 技術はさまざまな部品のサイズ、形状、複雑さに対応します。この機能により、CNC マシンは部品の効率的な生産を実現します。 

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CNC 切断は高価ですか?

ほとんどの加工方法には消耗品が伴い、いくつかの部品を交換する必要があります。CNCマシンの場合、そのような部品には次のようなものがあります。 切削工具ただし、工具の交換は、EDM などの他の方法ほど定期的ではありません。EDM 技術では、電極とワイヤの交換がより頻繁に必要になります。 

金色の加工工具が金属の表面に触れ、明るい火花を発している 

CNCの消耗品である切削工具

 

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CNC加工のデメリット

特殊な材料には不向き

特殊な材料を CNC 加工する場合、課題が存在します。一部の材料は高度であり、良好な結果を得るには異なる加工技術が必要です。例としては、ダイヤモンド、チタン、セラミック、タングステン カーバイド、サファイアなどがあります。 

白い背景に装飾的な青いダイヤモンドの上面図と側面図

装飾的なブルーダイヤモンド

一部の材料は、機械加工する前に熱処理する必要があります。CNC 加工では、このような前処理がうまく機能しない場合があります。材料に CNC プロセスを使用することにこだわる場合、生産時間が長くなるため、プロセスのコストが高くなりすぎる可能性があります。 

 

EDM と CNC の比較: あなたにとって重要な点は何ですか?

EDM と CNC 加工方法の主な違いは次のとおりです。これらを参考にして、作業に最適なプロセスを選択してください。  

素子  EDM  CNC加工
プロセス精度  非常に複雑な機械加工部品をお探しの場合は、EDM が適しています。  従来の CNC 加工は、EDM のレベルには達しませんが、優れた精度を実現します。
生産速度 EDM は、CNC 加工に比べて金属除去プロセスが遅くなります。  通常、EDMよりも高速
表面仕上げ このプロセスによりワークピースの歪みがなくなり、侵食が細部まで行われるため優れています。 良好ですが、通常は EDM で提供されるレベルには達しません。ツールの跡や粗さにより、望ましい表面仕上げを実現するためにさらに処理が必要になる場合があります。
生産量  少量生産に限られます。 大量生産に最適です。
部品の複雑さ  他の加工方法では不可能な複雑な部品を製造するための優れた方法です。 EDM で提供される部品の複雑さに一致しない可能性があります。この技術を使用してこのような部品を製造すると、非常に時間がかかり、費用もかかる可能性があります。
投資  機器の専門化と複雑化により、投資コストが高くなります。 特に最上位モデルでない場合は、コスト効率が高くなります。
該当する材料 導電性材料にのみ適しています。 適用可能な材料の範囲が広くなります。 

 

EDM と CNC のどちらがあなたに適していますか?

EDM 方式と CNC 方式のどちらを選択するかは、いくつかの要素を徹底的に分析する必要があります。これは、前述のように、両方の材料にそれぞれ利点と欠点があるため、非常に重要です。 

EDM は、正確な部品を製造するのに適していることで知られています。部品の精度が求められる業界では、この加工方法が好まれます。 

材料の加工に放電を使用すると、非常に効果的で予測可能です。ワークピースとツールは接触しないため、切断プロセス中に歪みによって欠陥が生じる可能性はまったくありません。

表面上の金属ブロックに近い電極を示す放電加工機のセットアップ

EDM における工具とワークピースの非接触

CNC 加工の利点としては、生産速度が速く、材料の多様性に優れていることが挙げられます。部品がそれほど複雑でない限り、大量生産には最適です。ただし、加工が困難なワークピースの場合は、課題が生じる可能性があります。 

 

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まとめ 

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よくあるご質問

EDM にはどのような種類がありますか?

EDMには、シンカー放電加工、ワイヤーカット放電加工、 穴あけ放電加工. 

EDM の違いは何ですか?

この技術は、高電圧の放電を高速パルスで送ることで表面を侵食する点で異なります。