CNC立形マシニングセンター
ブログ

CNC 旋盤テクノロジーが製造部門にどのように役立つか

Sep 24, 2024

生産能力を向上させて競合他社に先んじたいと考えていますか?コンピューター数値制御 (CNC) テクノロジーは、必ず選択すべきものです。米国国立標準技術研究所 (NIST) によると、CNC テクノロジーにより生産効率が最大で向上します。 85%、現代の製造業において極めて重要な力となっています。具体的には、CNC 旋盤の使用を含め、より優れた部品と高い精度を製造現場にもたらしました。この記事では、CNC 旋盤の利点、その使用によって生産がどのように向上するか、および立型 CNC 旋盤と横型 CNC 旋盤をどのように比較できるかに焦点を当てます。

また、CNC テクノロジーがどのように機械加工プロセスを改善するかについても学び、お客様のビジネスに適した旋盤機械を特定するのに役立ちます。

 

CNC旋盤の基本原理は何ですか?

 

 

CNC旋盤 材料の切断、穴あけ、旋削加工を高精度かつ高速に行うために開発された機械です。従来の技術とは対照的に、CNC 旋盤には、問題の多数の要素を調整するための特別な計算修行が組み込まれています。これにより、エラーの発生につながる可能性のある人間の介入が削減され、加工の精度が向上します。

CNC 旋盤は基本的に、工作物を回転工具に対して保持するために使用され、工作物を回転させながら同時に切断、穴あけ、ねじ切りを行います。 CNC 旋盤機は、当面の特定のタスクの要件に応じて、縦型または横型の構成で利用でき、それぞれに独自の強みがあります。

 

立型 CNC 旋盤と横型 CNC 旋盤: 最適な旋盤機械の選択

 

立型CNC旋盤:

説明書

代表的な値

働く 

主軸速度範囲 (RPM)

20~3,500RPM

大きなワークピースに適していますが、パーツのサイズにより速度が遅くなります。

最高切断速度(m/min)

150~400m/分

より重要なコンポーネントに対して優れた切断効率を提供します。

スピンドルモーター出力(kW)

22~55kW

ハイパワーで過酷な作業をサポートします。

最大ワーク径(mm)

1,500~3,000mm

ギアブランクのような、より広範で重いワークピース向けに設計されています。

最大ワーク重量(kg)

5,000~15,000kg

垂直構造により重量のある部品をサポートします。

軸移動量(Z軸)

1,000~2,000mm

垂直移動により深穴加工をサポートします。

工具タレット速度(工具交換時間)

0.5~2.5秒

効率的な工具交換により加工サイクルが向上します。

表面粗さ

1.6~3.2μm

大径部品の良好な表面仕上げ。

 

CNC 旋盤は、さまざまな材料の旋削、穴あけ、切断を正確な方法で実行できるようにするための洗練された機器です。もう 1 つの大きな違いは、CNC 旋盤は従来の旋盤のように手動制御を使用しないことです。代わりに、機械加工手順のいくつかのパラメータを制御するためのインターフェースを備えたコンピュータ システムを備えています。

CNC 旋盤の主な用途は、切削工具を使用して材料を中心に対して回転させ、必要な形状に切断、曲げ、または穴あけを行うことです。 CNC 旋盤は作業要件に応じて縦型または横型にすることができます。どの構造にも適切な機械加工用途があります。

 

横型CNC旋盤:

仕様

代表的な値

働く

主軸速度範囲 (RPM)

50~6,000RPM

円筒部品や小さなワークピースの高速化。

最高切断速度(m/min)

250~600m/分

大量生産のためのより高い切断速度。

スピンドルモーター出力(kW)

18~45kW

中規模から高生産の需要に適しています。

最大ワーク径(mm)

400~800mm

小型で高速な生産部品向けに設計されています。

最大ワーク重量(kg)

500~3,000kg

シャフトなどの軽量・高精度部品に。

軸移動量(Z軸)

700~1,200mm

ロッドなどの細長い部品の水平移動

工具タレット速度(工具交換時間)

0.2~1.5秒

工具交換の迅速化によりスループットが向上します。

表面粗さ

0.8~1.6μm

精密部品の優れた表面仕上げ。

 

横型CNC旋盤 精密大理石ベッドや静水圧スピンドルなどの機能を採用しており、軽量で粒子減衰機能を備えているため、高精度を実現します。これらの特性は、動的パフォーマンスの向上に役立ちます。振動レベルが低下し、固有振動数が高くなります。望ましい加工性能を実現します。

専用横型CNC旋盤

特殊な横型 CNC 旋盤の一部には、機械加工治具を備えた自動車ステアリング バーが含まれており、特定のスピンドル ボックスが設計をサポートするため、労力が最小限に抑えられます。これらの旋盤は主軸が水平に配置されているため、シャフトのような長い円筒形の製品の旋削に適しています。また、使用時の剛性、高い切削速度、切りくずの除去が容易なため、大量生産にも適しています。

 

立形旋盤と横形旋盤の選択:

使用する CNC 旋盤のタイプ (縦型か横型) は、ワークピースの寸法、難易度、必要なバッチ生産によって異なります。立型 CNC 旋盤は、高トルクとコンパクトな構造により、剛性、大型、または複雑なワークピースに特有の特長を持っていますが、一部の機械は振動する可能性があります。

ただし、横型 CNC 旋盤は精度が高く、切断速度が速いため、低断面の円筒形製品の生産が向上します。立旋盤は自動車などの分野での使用を目的として設計されていますが、横形旋盤はほぼすべての分野で広く使用されています。

 

CNC 旋盤はどのようにして精度と効率を向上させるのでしょうか?

1.精密製造のための軽量CNC旋盤と振動制御

新しい軽量構造とパーティクル ダンパー テクノロジーを備えた CNC 旋盤は、優れたパフォーマンスと低い振動を実現します。彼らは体重を最大で減らします 50ポンド できるだけ。 8% 精度を損なうことなく、高速生産での効率が向上します。この強化された振動制御モードにより、航空宇宙や自動車などの産業に不可欠な工具の表面仕上げと耐久性が向上します。これは立型および横型 CNC 旋盤で顕著であり、作業がスムーズかつ効率的になります。

2. CNCプログラミングによる加工精度の向上とセットアップの高速化

コンピューター数値制御プログラミングにより、高い加工精度が保証され、部品のエラーの原因となるツールパスの偏差を最小限に抑えることができます。このような精度は、部品やコンポーネントの寸法が大幅に規制されている航空宇宙や自動車などの業界では非常に重要です。ただし、CNC 旋盤は迅速に再プログラムできるため、セットアップ時間も短縮され、旋盤の生産性は従来の機械よりも優れています。

3. 多機能性と多用途性を実現するハイブリッド CNC マシン

CNC旋盤のアタッチメントを使用すると、旋削、ねじ切り、穴あけなどのさまざまな作業が可能になります。旋削とフライス加工のハイブリッド CNC マシンは、単一のセットアップで旋削とフライス加工の両方の操作をコンパイルし、従来の旋削システムよりも幅広い形状を提供します。また、航空宇宙、金属加工、自動車の分野における柔軟性とパフォーマンスも向上します。

4. 生産効率を高めるための自動化と最適化された切断速度

CNC 旋盤の自動化により、機械が正確に動作するため、手動による干渉が減り、エラーが減少します。機械的特性に従って達成および調整されるより高い切削速度により、切削工具のサイクルタイムと寿命が向上します。これに自動化と速度の最適化を組み合わせることで、製造業務がより効率的になり、人件費が抑制され、製造業者の能力が向上します。

5. 高品質部品の精密製造と振動制御

CNC 旋盤は、医療機器や航空機などの製造において最も重要な寸法精度を高めます。振動を適切に制御すると、表面が均一になり、工具が長持ちします。 CNC旋盤に使用されるベルトの張力を統合制御しているため、加工が安定し、粗悪品の生産ムラがなく、無駄を最小限に抑えます。

 

CNC旋盤技術の応用分野は何ですか?

 

1. 機械工場のプログラミング

タレット型 CNC 旋盤は、多くの機械工場のコンピューター プログラミング アプリケーションに特に役立ちます。チャッキングやバー加工を得意とし、様々な加工が可能です。これらのスキルは、非常に繊細なセットアップを扱うときに役立ち、機械工場で非常に役に立ちます。 CNC 旋盤テクノロジーは、時間のかかるプロセスを自動化することで生産性を向上させるため、高精度を必要とする業界では非常に重要です。

2. アタッチメントの追加と多彩な操作性

研削スピンドルや CNC 旋盤などのコンポーネントは、新たなレベルの機能的多用途性を導入できます。これにより、CNC 旋盤は 1 つの設定内で作業を実行し、研削することができます。このようなアタッチメントは、砥石車の動作を管理する高レベルのソフトウェアの支援を受けて実行する必要があります。このような多用途性により、CNC 旋盤はさまざまな加工要件を実行できると同時に、最新の CNC テクノロジーの多用途性を証明します。

3. 表面粗さ管理と高精度

人工ニューラル ネットワーク (ANN) などの CNC 旋盤技術の新しい方法により、表面粗さが決定されます。したがって、CNC 旋盤の予測モデルを使用して切削パラメータを最適化することで、ワークピースに要求される満足のいく表面仕上げと寸法精度を実現できます。この高い精度は、表面の平坦度と寸法が重要な要素となる分野では不可欠です。この論文では、ANN を CNC 旋盤に適用することで、この技術がどのように加工の安定性と出力品質を向上させるのかについても説明します。

4. 教育モデルとアクセシビリティ

手頃な価格の CNC 木工旋盤の開発は実行可能な方法の 1 つです ITTN 特に学習機関において CNC テクノロジーの使用を広めることができます。これらのモデルは、生産コストと占有スペースを大幅に最小限に抑えることができ、学生や愛好家にとって役立つ学習装置として役立ちます。新しい軽量で安価な設計により、教育機関は CNC 旋盤の実践的な経験を提供し、精密加工と自動化についての理解を深めることができます。

5. 軽量設計と CAM の統合

CNC 旋盤にリニア モーターを統合するなどの軽量設計により、サブミクロンの位置決め精度が可能になります。速度精度の向上により、高速動作が向上し、全体的な加工パフォーマンスも向上します。また、コンピューター支援製造 (CAM) を CNC 旋盤と併用すると、プログラミング プロセスが最適化され、機械加工プロセスや部品製造の精度が向上するため、パフォーマンスが向上します。 CNC 旋盤技術の進歩は、製造において最適な結果を生み出す上での技術の役割を証明しています。

 

製造における CNC 旋盤の利点は何ですか? 

1. 加工精度の向上と生産性の向上

CNC 旋盤は、航空宇宙産業や自動車産業で通常求められる正確な機械や操作を提供する精密機械です。 オリゼーション 製品のすべての部品が人間の干渉を除いた必要な精度レベルで機械加工されていることを保証します。同様に、CNC 旋盤には定期的なダウンタイムが発生しません。したがって、長時間稼働し、同等の量を生産できます。この方法では、複数の部品を同時に加工できるため、効率が向上します。

2. 機械加工工程での多用途利用と省力化

CNC 旋盤は柔軟性があります。このタイプの旋盤では、切断、穴あけ、ねじ切り、ボーリング操作を実行できます。これは、小規模な作業場で見られるような少数の作業者にも、製造業で見られるような比較的多数の作業者にも使用できることを意味します。さらに、CNC 旋盤の自動化により、ほぼすべての作業が機械で実行されるため、熟練した人材の需要が減少します。これにより、従業員の経費が削減されると同時に、組織は作品の品質を維持または向上させることができます。

3. 一貫性、再現性、効率の向上

従来の旋盤では、多数の同様の部品を高い精度と一貫性で製造するのにかなりの時間がかかります。対照的に、CNC 旋盤では一貫性が得られ、大きな偏差なく何千もの同様の部品を得ることができます。これは、製品の標準化が必要な業界、特に大規模なバッチ生産において重要です。 CNC 旋盤の優れたパフォーマンスにより、生産性の向上と高品質の要求への対応が容易になり、現代の生産品の重要なコンポーネントとなっています。

 

メーカーにとって最高の CNC 旋盤とは何ですか? 

1. HAAS オートメーション

アメリカ合衆国に本拠を置く HAAS Automation は、さまざまな分野に適した耐久性と精度の高い旋盤を製造する評判の高い CNC 旋盤メーカーです。これは、企業に CNC 加工ソリューションを提供するために作られており、主に複雑な作業に使用される旋盤機械の効率を向上させることができます。この柔軟性により、HAAS オートメーションの水平および 立型CNC旋盤 精度とパフォーマンスのニーズを満たす航空宇宙産業および自動車産業にソリューションを提供します。

2. DMG森

最新の旋盤用 CNC 技術を備えた複数のフレキシブル CNC 旋盤の製造で定評があります。同社の立型および横型 CNC 旋盤は高速加工に取り組み、旋盤製造において多くの利点をもたらします。これらのマシンは、非常に高いレベルの能力で動作すると同時に多用途性を備えていると想定されるデバイスを標準的に必要としている組織で特に有利です。したがって、精密加工のニーズを高めようとしている企業がこれらの機械を選択する理由はここにあります。

3. 大熊

オークマのCNC旋盤は最高レベルの精度を持っており、精密なものづくりに適しています。自動化された CNC プログラミングなど、製造業務を強化するテクノロジーを提供します。オークマの機械は航空宇宙産業や自動車産業で広く使用されており、公差が小さい高品質部品の製造には機械加工機や旋盤機が不可欠です。

 

CNC 旋盤テクノロジーはどのように生産性を向上させますか? 

1. 自動化と人的エラーの最小化

CNC 旋盤テクノロジーは、ワークピースの制御とツーリングを最適化し、再現性を向上させます。これにより、人間のオペレーターへの依存が軽減または最小限に抑えられ、CNC 旋盤の精度と効率が向上します。 CNC旋盤が作業を開始するため、人的ミスが排除され、精密機械加工業界で求められる高品質な仕上がりが得られます。

2. 高精度、安定性、加工安定性の向上

CNC 旋盤は再現性を備えた精密機械であり、複雑な形状や公差が厳しい部品を製造する場合に不可欠です。加工の安定性を向上させるために、最先端の CNC 旋盤のサーボ制御システムによって傷や数値制御も調整されています。このため、CNC 旋盤は製造における正確な加工と旋盤の効率にとって不可欠なものとなっています。

3. 効率の向上と生産サイクルの短縮

効率性は、より短時間で大きな商品の生産を可能にするため、リーン製造を導入することのもう 1 つの大きな利点です。

CNC 旋盤は、セットアップにかかる時間と実際の生産量を削減することにより、生産性を向上させました。タスクを簡単に切り替えて切断速度を最大化できるため、より頻繁に、より早く生産を完了できます。これにより、旋盤生産の全体的な効率が向上し、無駄が削減され、CNC 旋盤が大規模生産に適したものになります。

4. 多彩な操作と時間の節約

CNC 旋盤の柔軟性は、さまざまなアタッチメントを使用して旋削、穴あけ、ねじ切り作業を実行できるため、当然のことです。これらの利点には、複数の機能を 1 台のマシンに統合することや、複数のマシンを使用するのに必要な時間が短縮されることが含まれます。 1 つの設定で複数の操作を可能にする使いやすさにより、CNC 旋盤はさまざまな製造操作でより効率的になります。

5. コスト削減と業務効率化

CNC 旋盤は 1 台の機械で複数の作業を実行することでコストを削減し、生産コストを削減します。マシンの時間バランスが改善され、手動介入の必要性が減るため、操作効率が向上します。これらの変化により、CNC 旋盤は現代の製造業に不可欠なものとなり、運用コストを削減しながら生産性と競争力を向上させます。

伝言を残す

伝言を残す
当社の製品に興味があり、詳細を知りたい場合は、ここにメッセージを残してください。できるだけ早く返信いたします。
送信

製品

whatsApp

コンタクト