5 軸 CNC マシンはどのように動作するのか

CNC 加工が製造業界に革命をもたらしたことは疑いの余地がありません。これにより、20 世紀における機械式または手動の生産ラインのパフォーマンスが変わりました。サブトラクティブ製造プロセスは第 3 次産業革命の誕生であり、まさに製造業にとっての糧となっています。

CNC 機械とツールは、穴あけから中ぐり、タップ加工から成形まで、さまざまな作業を実行できます。さまざまな CNC マシンの動作原理も互いに異なります。 1 台の CNC マシニング センターで特定の操作を実行できる場合があります。同様に、CNC マシニング センターの統合もさまざまです。

CNC マシンに関するホットなトピックの 1 つは、軸に関するセットアップです。 CNC マシンには最低 3 軸があり、4 軸または 5 軸まで増やすことができます。ただし、今日の記事では、CNC マシンの 5 軸セットアップ、その動作原理、実際的な意味、および他の統合と比べてどのように優れているかについて説明します。

5軸CNC加工とは何ですか?

定義から始めましょう 5軸CNCマシン そして機械加工の工程。

一般的な 5 軸機械の統合は、ワーク切削ツールが 5 次元で移動できることを意味します。これには、X、Y、Z、A、C 軸が含まれます。したがって、5 軸 CNC マシンは、すでに利用可能な 3 つの直線軸に追加されます。

5 軸加工により、1 回の操作で最大 5 面の加工が可能になります。したがって、5 軸 CNC 加工で実行される操作は、4 軸または 3 軸 CNC 加工よりもさらに精密で正確です。

5 軸 CNC 加工は複雑な構造を作成するのに非常に便利で、最小限のセットアップで実行できます。したがって、製造業界における 5 軸 CNC 加工の価値は日に日に高まっています。

仕組みは?動作原理

5 軸 CNC 加工の動作原理と、それが他の統合よりも価値がある理由を理解することが重要です。ただし、それを大局的に理解するには、CNC 加工における軸について議論する必要があります。

したがって、加工軸数は、望ましい結果を生み出すために CNC 機械の切削工具が移動できる方向の数を表す数値です。 3 軸加工機では、切削工具を横方向 (X 軸)、前後 (Z 軸)、および垂直方向 (Y 軸) に動かすことができます。

5 軸機械の場合、切削工具は X、Y、Z 座標以外の 2 つの追加の方向に移動できます。追加の方向は A および C と呼ばれます。実際には、5 軸 CNC 加工で許可される追加の動きは傾斜と回転です。テーブル傾斜軸をA軸、テーブル回転軸をC軸と呼びます。

さて、CNC マシンの動作原理に戻りますが、これは多軸サブトラクティブ製造プロセスです。機械加工プロセスの背後にある動作原理は、作業の合間に手作業でワークピースの位置を変更する必要をなくすことです。時間を節約する統合により、人間の介入も不要になります。

5 軸加工は CAD/CAM と統合して機能します。最初のステップは CAD で設計を開発し、CAM で部品を変換することです。設計作業が完了したら、次のステップは G コードをマシンにアップロードして魔法を開始することです。

5 軸加工の 3+2 原理は、主に 2 つの追加軸を備えた 3 軸フライス加工プロセスを提供し、位置を変更せずに工具を固定位置に保持できるようにします。 5 軸加工の大きな利点の 1 つは、複雑な形状に必要なより厳しい公差を提供できることです。

5軸CNC加工の歴史

5 軸加工のアイデアの背後にある人物が誰なのか気になるでしょう。確かに、加工作業中および加工作業の間に切削工具を繰り返し操作することにあまり満足していない人もいるでしょう。 5 軸プロセスで提供される現代の CNC 加工の歴史を簡単に概観してみましょう。

フランスの数学者であり哲学者であるルネ・デカルトは、5 軸 CNC 加工の提案の背後にある人物です。彼は、一般にデカルト座標系として知られる 3 つの数字 (X、Y、Z) に沿って部屋の寸法を表しました。それが 5 軸加工プロセスとどのように関係しているのか気になりますか?

5 軸システムの基礎は、デカルトによって説明された最初の 3 軸に由来しています。ただし、5 軸機械の開発は他の科学者の功績によるものです。この名前は今は置いておいて、5 軸 CNC マシンによってもたらされる利点に移ります。

5軸CNC加工の利点

5 軸 CNC 加工を使用する実際的な利点は次のとおりです。

複雑な構造に最適

複雑な形状や構造を作成するために CNC 加工プロセスを実行したい場合、5 軸 CNC 加工が最適な方法です。機械に追加の回転軸が許可されているため、円弧や角度でのシームレスな加工が可能になります。したがって、人手を介さずに 1 回の操作で目的の形状を実現できます。介入。

高精度

5 軸 CNC 機械で実行される操作は、手動または 3 軸加工と比較して、非常に正確で正確な出力を提供します。セットアップ手順は最小限であり、人間の介入はまったくまたは最小限であり、エラーの可能性が軽減されます。

効果的なセットアップ操作

従来の 3 軸機械とは異なり、5 軸 CNC 機械での操作を実行する前に複数のセットアップを行う必要はありません。 5軸加工機は5面同時加工が可能なため、段取り作業が不要で単体で加工が可能です。

高い生産効率

5 軸加工により、部品の加工時間と補助時間が短縮されます。高速、高精度、送り範囲により、強力で大きな切削能力を実現します。 5 軸 CNC 加工の全体的な生産効率は、3 軸やその他の CNC 加工よりも優れています。さらに、滑らかな表面仕上げと高い切削速度により、効率も向上します。

結論

5 軸 CNC 加工とその仕組みについて知っておくべきことをすべて共有しました。 5 軸 CNC マシンはさらに分離され、ヘッド/ヘッド、ヘッド/テーブル、テーブル/テーブルの統合が行われます。ヘッド/ヘッド統合では、回転軸はヘッド内にあります。ヘッド/テーブルには、ヘッドに 1 つの回転軸があり、回転テーブルにもう 1 つの回転軸があります。同様に、テーブル/テーブル設定では、回転テーブルに回転軸があります。他のブログ投稿では、5 軸マシンのセットアップについて詳しく説明します。

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