CNC旋盤は、材料を回転させ、精密な切削工具を用いて成形するように設計されています。機械の軸数によって、部品の形状の複雑さが決まります。用途に適した旋盤を選択する際には、軸構成を理解することが鍵となります。
基本的なCNC旋盤は、X軸とZ軸の2軸で動作します。これらの軸は、標準的な旋削、面取り、ボーリング加工に対応します。多くの円筒形部品の場合、この2軸構成は効率的で費用対効果に優れています。
より高度なCNC旋盤には、C軸やY軸などの追加軸が搭載されています。これにより、ライブツール、オフセンターフライス加工、部品搬送が可能になります。多軸旋盤は柔軟性を高め、セットアップ時間を短縮し、複雑な部品の生産をサポートします。
CNC旋盤には、X軸とZ軸という2つの基本軸があります。Z軸は、スピンドルと平行に、部品の長さ方向における工具の位置を制御します。X軸は、材料に垂直に切り込みを入れたり、引き込んだりします。これらを組み合わせることで、正確な旋削加工と面取り加工が可能になります。
このような2軸の組み合わせは、単純な円筒形のワークに最適です。溝入れ、穴あけ、ねじ切りといった基本的な機能を補完します。反復加工における速度と精度の高さから、エントリーレベルの旋盤の多くはこの設計を採用できます。また、大量生産においても抜群の安定性を備えています。
CNC旋盤 複雑な部品の設計には、追加の軸が用いられます。このような機械は、従来の旋削加工に加え、フライス加工や穴あけ加工も行います。追加の動作により、多面加工が可能になり、二次段取りの回数が削減されます。
C軸はスピンドルの回転を内蔵しています。これにより、切削時に制御された位置決めや一定の移動が可能になります。これにより、外面の平面、穴、スロットなどの形状を加工できます。エンドミルやドリルなどの工具を回転部で使用できるようになります。
C軸旋盤は、六角形状、穴あけパターン、微細溝の加工に適しています。部品の移動を最小限に抑え、形状の適合性を向上させます。多くのライブツール旋盤は、ハイブリッドジョブでこの軸を使用しています。
Y軸は切削工具の垂直方向の移動を容易にします。これにより、工具をスピンドルに対して出し入れすることが可能になります。この追加動作により、偏芯フライス加工や溝加工が可能になります。
このような軸は、サイドポケットやタップ穴のある部品の場合に不可欠です。ワークピースを機械内で手動で移動させる必要がなくなり、段取り誤差の低減や多形状部品の加工速度の向上にもつながります。
複合旋盤は、X軸、Z軸、Y軸、C軸に加え、多軸を備えています。これらの機械は、非常に複雑な2面から多面のプラットフォーム上で開発されています。これにより、加工における制御性、部品精度、柔軟性が向上します。
B軸は工具を様々な角度で回転させることを可能にします。切削中の工具の向きを完全に制御できます。角度のある穴、斜角、または輪郭面の加工に便利です。
手作業や特殊な取り付けによる傾斜作業が不要になります。角度のある加工も、複合加工も大幅に容易になります。B軸は多形状部品の加工に柔軟性をもたらし、段取り替えを最小限に抑えます。
一部の旋盤には、主軸と副軸という機能が備わっています。副軸はワークをピックアップし、自動的に位置を調整します。これにより、人手を介さずに裏側を加工することが可能になります。
商品の流れを迅速化し、処理時間を短縮します。部品の両面を1回のセットアップで処理できます。これは、両面の対称性が求められる部品の場合に最適なセットアップです。
マルチタレット旋盤には、2つ以上の切削タレットが搭載されています。これらのタレットは、同一の部品だけでなく、複数の工具を加工することも可能です。旋削加工や穴あけ加工などの動作は、同時に行うことができます。
これにより、サイクル効率が向上し、生産時間が短縮されます。セットアップに応じて、どのタレットにも回転工具または固定工具を装備できます。これにより、大量かつ複雑な加工も完璧にこなすことができます。
高級旋盤では、5軸システムにさらに多くの軸が組み込まれています。これにより、工具はX、Y、Z方向に移動でき、さらに2つの平面で回転できます。その結果、1回のパスで完全な輪郭加工が可能になります。
航空宇宙、エネルギー、医療部品においても、同様のことが不可欠です。これにより、人為的なミスを最小限に抑え、寸法の均一性を高めることができます。旋盤（5軸）は、高精度で高い生産性を実現するために、あらゆる機能を備えて設計されています。
CNC旋盤の適切な軸構成は、いくつかの変数によって決まります。具体的には、部品の形状、公差、サイクルタイムの目標値、そして工具の複雑さです。それぞれの軸構成は、様々な生産要件を満たすための多様な機能を提供します。
部品の形状が複雑になるほど、必要な軸数も増えます。側面形状のない部品は、2軸加工機で円筒形として旋削できます。ただし、スロット、斜め切り込み、または放射状の穴などは、追加のモーション制御が必要です。
多軸旋盤による加工は、手作業による位置調整の回数を減らします。これにより、精度が向上し、寸法精度が向上します。その目的は、機械の動きと形状の複雑さとの対応を確立することです。
航空宇宙産業や医療産業など、精密加工が求められる分野では、安定性が求められます。多軸旋盤は部品のハンドリングを制限し、公差の積み重ねを最小限に抑えます。これにより、多くの面で均一な加工が可能になります。
部品または工具が複数の平面で移動できる場合、正確なツールパスに基づく高速加工はより容易になります。制御性の向上により、より厳密で再現性の高い公差が得られます。
新しい構成を一つ一つ変更するのはリスクと時間がかかります。多軸旋盤は、すべての機能を単一のセットアップに統合します。これにより、再取り付けや人件費のミスがなくなります。
デュアルスピンドルとタレットにより連続加工を実現。プログラミングは複雑ですが、結果としてスループットが向上し、部品単価が削減されます。
チタンや硬化合金などの特定の材料では、工具摩耗により段取り替え回数が少なくなります。多軸モーションにより、1回のパスで加工を完了できるため、材料への負担が軽減されます。
一方、プラスチックは曲がったり歪んだりする可能性があります。そのため、機械的な軸配置は効果的であり、シンプルな送り機構によりリスクも軽減されます。
現代の製造業では、設計において精度、迅速性、そして柔軟性が求められます。これは、多くの業界で多軸CNC旋盤が満たすニーズです。多軸CNC旋盤は、サイクルタイムの短縮、表面仕上げの向上、そして寸法精度の向上に貢献します。
航空宇宙部品は、タービン部品、ハウジング、アクチュエータ部品など、5軸加工機で頻繁に加工されます。アンダーカット、フランジ、タイトラジアス面などの特徴を備えています。
このような形状は、多軸旋盤であれば機械を一回転させるだけで加工できます。これにより、精度とトレーサビリティが向上します。ここでは、厳しい公差と高性能な材料が必須です。
整形外科用インプラント、外科用器具、歯科部品は完璧な精度が求められます。多軸旋盤は、複雑な形状と滑らかな仕上げを実現します。
同時動作により、部品の位置を変更することなくフィーチャを作成できます。これにより、汚染や寸法の不一致の可能性が排除されます。
自動車には、シャフト、ブッシング、ギアブランク、コネクタなど、単純な部品と複雑な部品が組み合わされています。
多軸旋盤は、あるフィーチャから別のフィーチャへ素早く切り替えることができます。これにより、大量生産における工具交換、セットアップ、そして単価コストを最小限に抑えることができます。
エネルギー産業では、バルブ、ポンプ本体、タービンハウジングは重量が重く、形状も不規則であることが多いため、これらの部品にはステンレス鋼や超合金といった難削材が求められます。
多軸加工機は、精密な荒削り加工が可能です。また、重量があり大型のワークピースを扱う際のリスクも最小限に抑えます。
多軸CNC旋盤は、単なる動作の追加にとどまりません。精度の向上、時間の節約、後加工工程の削減を実現します。メーカーにとって、これは効率性の向上と部品単価の削減につながります。
複雑な部品を多面的に加工しなければならない場合があります。多軸旋盤は、1サイクルで複数の加工を行うため、段取り回数を最小限に抑えることができます。
ハンドリングが少ないほど、アライメントの問題が少なくなります。これにより、公差が狭くなり、部品間の再現性が向上します。
同時工具移動により、部品の仕上げが高速化されます。ライブツールとタレットの組み合わせにより、ドリル加工、フライス加工、旋削加工を一つの設備で実現できます。
これにより、工具交換時間が短縮され、スピンドルタイムが延長されます。特に多品種少量生産の注文の場合、リードタイムの短縮につながります。
角度付き穴部品、アンダーカット部品、または不規則な形状の部品に最も適しています。補助軸により、複雑な形状でも容易に移行できます。
カスタムフィクスチャや再配置は不要です。すべてのフィーチャは、他のフィーチャと一致するように精密に機械加工されています。
多軸CNC旋盤は、追加のモーションだけではありません。特殊な機構とコンピュータ制御の統合が不可欠です。ハードウェアとロジックのバランスが取れているため、これらの機械は複雑な部品の構成において強力かつ多用途に使用できます。
軸駆動システム、主軸、タレット、刃物台はすべて調和して動作する必要があります。すべての動作はリアルタイムで同期されます。これにより衝突が回避され、部品の精度が向上します。また、この機械の設計は、高速移動時における安定性にも耐えられるものでなければなりません。
CNCコントローラも非常に重要です。最新の旋盤には、複数の軸のツールパス、速度、送りを制御するマルチチャンネルコントローラが搭載されています。これらのシステムは、角度、位置決め、ドウェルタイムを計算した後、数ミリ秒単位で計算を実行します。
最新の多軸旋盤は、効率的な切削片除去、熱制御、バックラッシュ低減といった機能を備えています。これらの設計仕様により、メーカーは公差を犠牲にすることなく速度を向上させることができます。高品質の旋盤には、サーボフィードバックループとリアルタイム診断機能が搭載されており、稼働率の向上とメンテナンス時期の予測に役立ちます。
CNC旋盤の性能において、工具のセットアップは非常に重要です。工具は、スピンドルの能力、軸の移動量、そして多軸加工における部品の複雑さに合わせて調整する必要があります。適切な工具を選択することで、精度、一貫性、そして工具の長寿命化が実現します。
ツールホルダーは多方向の荷重に耐えられる必要があります。回転工具と固定工具を同時に使用すると、異なる力が発生します。公差の厳しいホルダーは、振動が少なく、高い保持力を備えています。
コレットとモジュラーツールブロックは交換可能で、干渉がありません。これにより、マルチタレット旋盤やライブツール旋盤の生産性が向上します。
ライブツールは、旋削部品の側面穴あけ、タッピング、または溝入れ加工を可能にします。工具を駆動するエネルギー源は、ワークピースの回転だけでなく、タレットまたはスピンドルの使用も含まれます。
これにより、パーツを取り外すことなく、中心面以外の面にもフィーチャーを配置できます。セットアップ時間を節約し、ハンドリングエラーを最小限に抑えることができます。
軸を追加することで、ツールは複雑な動きをすることができます。衝突や位置ずれを防ぐために、クリアランスが重要です。
工具長を正しく設定することで、オーバーリーチや治具の衝突を回避できます。多軸アプリケーションでは、工具オフセットのキャリブレーションを正確に行う必要があります。
ツールパスは切削前にCAMソフトウェアでシミュレーションされます。この検証ツールは、噛み合い角度、干渉領域、材料除去率を検証します。
シミュレーションは、試運転、無駄、プログラム変更の回数を削減します。これは、公差の大きい部品や多面体部品には必須の技術です。
高度なCNC旋盤には、ツールパス、軸調整、動作シミュレーションを管理するための強力なソフトウェアサポートが必要です。CAMを適切に統合することで、すべての加工工程において精度、安全性、生産性を確保できます。
多軸旋盤には、旋削とフライス加工をサポートするCAMソフトウェアが必要です。これらのプラットフォームは、回転軸と移動軸で同期したツールパスを生成します。
また、CAMを使用することで、プログラマーは切削開始前にパターンを確認することができます。CAMはセットアップ時間を節約し、プログラミング全体の精度を向上させます。
機械のブランドごとにコード形式（ポストプロセッサ）が異なります。多軸旋盤の場合、ポストプロセッサによってタレットとスピンドルの同期を容易に行える必要があります。
適切なポストファイルを使用することで、Gコードが機械の動きと確実に一致するようになります。これにより、工具を用いた生産工程におけるミスショットや操作漏れを回避できます。
CAMプラットフォームは、各工具のシミュレーション動作を画面上に表示します。これにより、工具ホルダーの衝突、オーバートラベル、または位置ずれを早期に検出できます。
特に多面加工に便利です。シミュレーションにより、機械が稼働する前でも安全な加工が可能になります。
デジタルツインは、現在一部のシステムで使用されている実際の機械の仮想コピーです。適応制御とツールパス検証を支援します。
機械は送りと送り停止をリアルタイムで制御します。これにより精度が向上し、工具の摩耗も防止されます。
精密加工においては、品質管理が非常に重要です。多軸CNC旋削加工においては、品質管理とは、寸法、表面仕上げ、公差精度を一定に保つことです。確立された検査方法は、生産を守り、産業基準を維持します。
現代のCNC旋盤には、プローブとレーザー検出器が搭載されています。これらは、機械サイクルを中断することなく、加工中に部品を測定するために使用されるツールです。
寸法エラーを迅速に検出し、無駄を防止します。工程中のフィードバックにより、重要なフィーチャの管理が強化されます。
機械加工の後には、座標測定機（CMM）を使用する必要があります。CMMは、複雑な形状、同心度、そして厳密な公差を検査します。
部品は3Dモデルを用いて確認され、複数のポイントで測定されます。これにより、最終製品が設計仕様を満たしていることが保証されます。
表面粗さの試験には、接触式または光学式のツールが使用されます。嵌合面、シール、または航空宇宙関連製品においては、その重要性は極めて重要です。
多軸旋削加工により、より少ない工程でより優れた仕上げを実現できます。品質管理チームが、常に適切なRa値を達成できるよう徹底しています。
すべての部品バッチには追跡IDと品質レポートが付与されます。これには寸法チェック、材料記録、工具使用記録が含まれます。
医療、防衛、航空宇宙分野のお客様はトレーサビリティを重視しています。トレーサビリティとは、原材料から部品の供給に至るまで、品質を検証する仕組みです。
多軸CNC旋盤は、複雑な部品をより少ない段取りで加工することを容易にします。加工時間を節約し、精度を向上させ、追加の治具の必要性を減らします。金属でもプラスチックでも、これらの機械は生産速度を低下させることなく、微細な形状にも対応します。
適切な工具、ソフトウェア、そして品質管理を活用すれば、製造業者は毎回高精度な結果を得ることができます。厳しい公差と信頼性の高い性能が求められる業界にとって、多軸加工は賢明な選択肢です。
Q1. 多軸CNC旋盤を使用する理由は何ですか?
1回のセットアップで複数のフィーチャを加工できるため、時間を節約し、精度を向上させることができます。また、処理手順が削減され、最初から最後まで部品の一貫性が向上します。
Q2. 複雑な部品にも使えますか？
はい、多軸旋盤は角度、曲線、そして届きにくい箇所も容易に加工できます。通常は複数の機械や工程が必要となる部品の加工に最適です。
Q3. どのような材料を切断できますか？
アルミニウム、スチール、チタンなどの金属に加え、エンジニアリングプラスチックにも対応しています。適切なツールと速度設定により、軟質材料から硬質材料まで、あらゆる材料できれいな仕上がりを実現します。
Q4. 特別なソフトウェアは必要ですか？
はい、CAMソフトウェアはツールパスの計画を助け、切削中のエラーを防ぎます。また、実際の加工を始める前に動作をシミュレーションして、問題点を把握することもできます。
電話 : +86-592-6682467
WhatsApp : +86-18359729483
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