CNC は、複雑なタスクの効果的な実行を可能にしながら、生産プロセス全体を最適化することにより、製造部門を変革しました。 CNC (Computer Numerical Control) は、生産用の工作機械の自動制御です。ただし、CNC マシンの基本的な知識は、事前に設定されたソフトウェアとコードに大きく依存します。これらのプログラムは、各マシンに正確な動きと機能を指示します。
また、CNCマシンはさまざまな製品や部品を扱うためのハードウェアの一種です。人間のオペレーターが不要になるため、出力効率が向上します。したがって、一部の手作業は依然として重要ですが、ハイテク企業は現在、ワークフローを持続可能なものにするために高度な CNC 工作機械に依存しています。この記事では、CNC マシンの基礎知識とその要素を確認します。
CNC マシンは、特定の部品やビットを製造するデジタル操作のハードウェア セットです。このような機械は、フライス加工、旋削、穴あけ、切断、ルーティングなど、さまざまなアイテムに対してさまざまな作業を実行できます。これらのエンジンは、3 軸または 6 軸セットアップで加工を行うことができます。これは、PC 用にあらかじめ書かれたコードが原因です。
さらに、CNC 技術は多くの多様な製品の製造に広く使用されています。航空宇宙部品、医療用品、自動車部品などが含まれます。これらの機械は、正確かつ正確かつ効率的な完成品を提供できます。今日の産業分野では、CNC デバイスが労働者による操作方式にほぼ取って代わりました。
さらに、CNC マシンには、現在の仕事の要求に応じてさまざまな形状や寸法があります。さまざまなツールに適合します。一般的な機能には、送り速度、複数の動作軸、電動工具シフト、および柔軟な速度が含まれます。これらの装置は精度が高いため、特定の制限内で製品を製造できます。したがって、最新のエンジンを操作するには、CNC マシンの基本的な知識を持っていることが重要です。
以下の手順に従って、CNC マシンを使用して正確かつ効率的な製造を行うことができます。
ステップ1. CAD/CAM ソフトウェアを選択します。 CAD モデルの作成では、CAD ソフトウェアを使用して部品の 3D モデルを作成します。それはデジタルで物体を成形するのと似ています。
ステップ2。 CAM ソフトウェアを変換するには、モデルの準備ができたらこのソフトウェアに進みます。このプログラムは、3D モデルを CNC マシンが使用する G コードに変換します。
ステップ3。 CAM ソフトウェアで CNC マシンがたどるパスを作成します。移動、切断、工具の切り替えの速度を示します。ツールパスは CNC 加工の振り付けに似ています。
ステップ4。 CAM プログラムを使用して、G コードを確認および変更します。次に、G コード コマンドの結果としてマシンが動作するのを観察します。
ステップ5。 工具寿命、切削速度、材質の種類などを考慮して、適切な切削工具を選択してください。適切な機器を使用すると、加工プロセスの効率とレベルが向上します。
ステップ6。 CNC マシンを実際に使用する前に、CAM ソフトウェアのシミュレーション機能を使用してプログラムをテストし、考えられる問題を特定します。
ステップ7。 実際に CNC マシンを使用する前に、CAM ソフトウェアのシミュレーションでプログラムを試してください。これは、問題の発見と解決に役立ちます。
ステップ8。 プログラムが完成したら、CAM ソフトウェアを利用して最終的な G コードを作成します。 G コードには、CNC マシンが必要な項目を生成するための命令が含まれています。
ステップ9。 CNC マシンに G コード プログラムを提供します。ツールとセットアップに基づいて、USB、ネットワーク接続、またはその他の技術を利用してこれを管理できます。
ステップ10。 大量生産を開始する前に、スクラップ材料でソフトウェアを試してください。これにより、適切な動作と正確な部品の組み立てが保証されます。
CNC 機械加工コンポーネントは、CNC ツール、機械加工性設計 (DfM) ルール、および材料選択の下に分類されます。
CNC 旋削工具は旋盤と連携してワークピースを毎分の高速回転で回転させ、同時に旋削工具がワークピースをプログラムされた形状に成形します。これには、ボーリング、面取り、ローレット加工、および突切りツールが含まれます。の CNCフライス盤 用途 CNC切削工具 円を描くように固定されたワークピース上のさまざまな場所から材料を除去します。これには、エンド、スラブ、フェイス、中空ミルが含まれます。 ドリル代 ツイストドリルまたはCNCミルを使用して作業します。これらの穴は、溝とテーパー状の切断点を使用して開けられます。センター、エジェクター、ツイスト ドリルが含まれます。
CNC 加工における設計上の制約は、切削プロセスの仕組みに固有のものです。ほとんどの CNC 切削工具は端が平らな円筒形であり、形状が制限されます。切削工具が届かない表面は CNC 加工できません。同様に、手動で位置を変更すると、小さいながらも重大な位置誤差が生じます。これは、3 軸 CNC 加工と比較した 5 軸 CNC 加工の重要な利点です。切削抵抗と加工中に発生する温度により、ワークピースが変形したり振動したりすることがあります。したがって、どんなに小さな切削工具を使用しても、CNC 部品の内側の垂直コーナーには半径が発生します。
● 背の高い特徴: 最大。比率： 高さ/幅 < 4
● キャビティとポケット: 深さ: 4 x キャビティ幅、深さ: 25 cm (10 インチ)
● 内部エッジ: 1/3 x キャビティ深さより大きい
● 最小壁厚: 0.8mm（金属用）、1.5mm（プラスチック用）
● 穴: 直径： 標準ドリルビットサイズ、深さ: 4 x 呼び径
● ねじ山: 長さ: 呼び径の3×3、サイズ：M6以上、サイズ：M2
● 公差: 標準: ±0.125mm、実現可能：±0.025mm
最適な材料オプションは、特定の用途によって異なります。 CNC 加工は主に、アルミニウム 6061、ステンレス鋼、合金、軟鋼、工具鋼、真鍮などの金属合金で使用されます。プラスチック CNC マシンは、成形前の試作に使用されます。 ABS、PC、ナイロン、POM、PEEK などが含まれます。
● 抗張力： PEEK、ナイロン、PC (低 < 100 MP a)、アルミニウム (中) < 500 MP a)、ステンレス鋼、工具鋼、合金鋼 (高 > 500 MP a)
● 硬度： ステンレス鋼、合金鋼 (90 HRB)、工具鋼 (> 50 R C)
● 大量生産 & 機械加工が容易: アルミニウム、真鍮、POM
● 耐薬品性: ステンレス、PEEK、テフロン
● 温度耐性: 真鍮、PEEK、テフロン(低 < 250℃）、アルミニウム（中） < 400℃）、ステンレス鋼、工具鋼、合金鋼（高温 > 500℃）
CNC 機械プログラミングとは、コンピューターが CNC ツールや機械を操作して製品を作成するために利用できるコードまたはコマンドのセットを記述することを指します。 CNC プログラマは、一連の命令をコンピュータに入力する前に、部品の CNC モデルをデジタルで調べます。
単純な部品加工は、手動プログラミングに最適なアプリケーションです。このプログラミング方法は、ミス率が高いため、複雑な部品の切断には適していません。会話型プログラミング インターフェイスにより、ユーザーは G コードの代わりにコマンドを入力できます。 CAM ソフトウェアは、CNC プログラミングの最も一般的なタイプで、特に CNC プロトタイピング加工に適しています。 G コードと M コード以外にも、より重要な CNC プログラミング言語コードがあります。
T コードはツールの識別を指定します。機械加工操作で意図された工具主軸速度 Sコード。 を持つマシンコード N コード化 行またはブロックを識別できます。 CNC マシンの非幾何学的操作は、M コードを使用して管理されます。 Mコード クーラントとスピンドルを管理します。工具が移動する必要があるさまざまな切削速度は、次のようにコード化されます。 Fコード & Gコード. Dコード CNC 機械の工具オフセットに関するデータを提供し、工具ホルダーからの工具の突出量を測定したり、工具の刃先と中心線を分離したりします。
3D モデルを生成してエクスポートし、ツール パスを作成して確認し、コードを CNC マシンにダウンロードします。 Solidworks、Meshcam、Fusion 360、Vectric、 そして マスターカム は、現在入手可能な最高の CNC プログラミング ソフトウェアの一部です。したがって、CNC コードを作成する前に、CNC 加工の原理、CAD/CAM ソフトウェア、および G コード マシン コマンド言語を理解しておく必要があります。
CNC 加工では、さまざまな方法を使用して製品セクションを削除し、目的の出力を作成します。使用されるテクニックによって除去スタイルが決まります。部品プロセスで使用される一般的な CNC 加工操作には、CNC 穴あけ、フライス加工、旋削などがあります。
● CNCフライス加工: CNC 加工では、フライス加工により、回転する切削工具を使用してワークピースの一部が除去されます。 CNC フライス加工を使用すると、2 つの主要な操作を実行できます。
● 正面フライス加工 平らな表面、浅い表面、底が平らな空洞の切断に使用されます。
● 周辺CNCフライス加工 ワークピースに深い空洞を作成するために使用されます。
● CNC旋削加工: CNC 旋削では、CNC 機械加工を使用して、これら 2 つのコンポーネントのスパイラル内部セクションと外部セクションを作成します。 CNC 旋削では次のタスクが可能です。 ボーリング, 対面, 溝入れ加工, そして糸切り。
CAD ファイルによっては、追加の CNC 加工手順が可能になる場合があります。それらには以下が含まれます 掘削, ブローチ加工, 鋸引き, 研削, ホーニング, そしてラッピング。
マシンのタイプとその構成は次のとおりです。
● CNCフライス盤 複雑な 3D プロトタイプの作成に最適です。
● CNC旋盤 円筒部品に使用できます。
● CNC レーザー切断機 精密な切断に最適です。
● CNCプラズマ切断機 金属や導電性材料の切断に適しています。
● CNCルーターマシン 柔らかい素材の木工作業に最適です。
さまざまなスピンドルが選択可能で、複数の軸で制御される部品の移動、切断、穴あけ、成形が可能な高度な CNC マシンは、自動車、防衛、航空宇宙、または医療産業の部品に必要となる場合があります。 2 ～ 8 軸ターニング センターおよび 3 ～ 5 軸マシニング センターは、これらの装置の 2 つの例です。
1 つ、2 つ、あるいは複数のスピンドル設計も許可されます。考慮する 水平 または 立型CNC旋盤 2 ～ 5 軸のフライス盤または 3 ～ 5 軸のフライス盤で、単純な作業から非常に複雑な作業、またはバッチ製造に対応します。
● 3軸加工機 プリズム、ポケット、平面などの単純なパーツに適しています。
● 4軸加工機 円筒形または角度のあるフィーチャを持つ部品に効果的です。
● 5軸加工機 複雑な形状や非垂直な表面を持つ複雑な部品に最大限の柔軟性を提供します。
制作時間とコスト: 多くの場合、単純な部品の場合、3 軸機械の方が高速かつ安価です。ただし、複雑な部品の場合は、複数のセットアップの必要性がなくなるため、4 軸または 5 軸加工の方が全体的に高速になります。
CNC 加工はさまざまな利点があるため、工業用部品の製造に広く使用されています。他の魅力的な方法と比較したこのシステムの利点をいくつか以下に示します。
いくつかの理由から、専門家は CNC マシンの動作方法を習得する必要があります。洞察を得ることで、リードタイムを短縮し、生産量を改善し、方法を簡素化できます。プロジェクト管理により、リソースとマシンの使用率が向上し、コストが削減されます。 CNC 活動の専門知識により、クライアントの要求に応え、市場での優位性を得ることができます。
さらに、専門家は健全な選択をすることで、生産量と企業の成長を向上させることができます。これには、スタッフのトレーニング、プロセスの歩留まり、資本ベンチャーが含まれます。したがって、これらの作業者は、CNC の進歩に従い、新しい機能を使用して創造性を刺激することで、時代の先を行くことができます。
CNC 機械加工は、高い精度を実現するためのいくつかの機能を提供します。マシンが起動してソフトウェアが起動すると、人間の助けなしで自由に実行されるため、エラー率が低下します。複数のアクティビティを実行できるため、プロセスが高速化され、大量の需要を満たすことが容易になります。このプロセス中に精度がまったく損なわれることはありません。
さらに、CNC 加工により、後で使用する部品の 3D モデリングが可能になりました。ボリュームにもかかわらず、必要な精度を実現します。割り当てられた時間内で、バッチ内のすべての部品が同じ品質で作成されます。したがって、材料の無駄が少なく、製品のコストが下がります。
CNC フライス盤はコードに依存して部品をシミュレートするため、人的エラーが排除されます。ただし、CNC マシンのオペレーターは依然として生産プロセスをある程度制御できます。オペレーターは、CNC フライス加工プロジェクトの精度に重大な影響を与えます。切削工具の校正とワークのセッティングを担当。
それでも、ツールが最良の結果を生み出せないときは、それを特定できなければなりません。全体として、人的エラーの可能性ははるかに低くなります。公差が 0.004 mm という難しい部品の製造も簡単です。すべての CNC マシンが同じように作られ、高精度で部品を製造できるわけではないことを覚えておくことが重要です。
作業者が必要な設計基準に従って機械をセットアップすると、生産を開始できます。 CNC マシンが生産を開始すると、部品の作成は比較的迅速に行われます。最新の CNC マシンは拡張性が高く、膨大な部品を製造できます。
単一のアイテムや大量のバッチを大量に作成できる能力は、手作業のプロセスや通常のツールとは一線を画します。 CNC マシンが生産できる部品の量は無制限です。したがって、企業は資産や金融援助をより効果的に活用できるようになります。
CNC マシンは初期コストが高くなりますが、継続的な経費は削減されます。 CNC 加工は、高い生産速度と低い生産価格により、コスト効率が高くなります。コストを節約するもう 1 つの方法は、トレーニングの必要性を減らすことです。さらに、オペレーターは CNC 機械の操作方法を仮想的に学ぶことができ、CNC 加工の魅力を高めます。
同様に、CNC 加工により、作業を完了するために必要な作業員の数が削減されます。一人の有能なオペレーターが多数の CNC マシンを操作し、必要な設計をロードできます。したがって、人件費の節約をクライアントに還元することで、優位性を得ることができます。
CNC マシンでは、オペレータがコードを入力し、マシンのメンテナンスを行う必要があります。それ以外はすべて自動化されています。作業者が切削工具に近づく必要がないため、職場の安全性が向上します。
CNC ツールの出現以来、加工により職場の健康と安全に関わる事故は減少しました。 CNC マシンは、トレーニングと経験のあるユーザーにとっては簡単です。コードレスドリルよりも難しいかもしれませんが、新人でも複雑な CNC マシンを扱うことができます。
業界は CNC マシンに大きく依存しています。これらを維持することは、生産的な生産を確保し、ダウンタイムを削減するために不可欠です。機械の寿命は、定期的に清掃し、注油することで簡単に延長できます。破片や潤滑不良は工具の摩耗を引き起こし、部品の品質を低下させる可能性があります。
そのため、アライメントチェックや磨耗部品の修理などを含めた定期的な管理計画を立てることが長寿命化につながります。効率的な計画とリソース割り当てによる正確なデータ システムの維持も重要です。明確に定義されたシステムとシンプルな問題報告方法により、迅速な問題対応が可能になります。
さらに、スペアパーツの在庫を保持することでダウンタイムが短縮されます。必要なアイテムや見つけにくいアイテムに素早くアクセスできます。これらのアクションが連携して CNC マシンを最高の稼働状態に維持し、生産的で継続的なプロセスを可能にします。
電話 : +86-592-6682467
WhatsApp : +86-18359729483
Eメール : info@cncyangsen.com
住所 : No. 586-590 Shanbian Rd. Dongfu Industrial Zone Haicang Dist, Xiamen, Fujian Province, China 361027
