加工対象物はテーブルに収まるかもしれませんが、治具や工具の移動に十分なスペースがありますか？高速スピンドルは魅力的に見えるかもしれませんが、重鋼材の切削に十分なトルクが得られますか？また、部品に本当に4軸目や5軸目が必要ですか？それとも、適切に構成された 3軸マシン より効率的になるだろうか？
これらは、機械モデルを比較する前に検討すべき重要な質問です。
最適な選択方法は、部品から逆算して考えることです。まず、ワークピースのサイズ、材質、加工特性、切削負荷、公差、生産量から始め、これらの要件を機械の移動量、スピンドル、剛性、軸構成、および支持システムに照らし合わせて検討します。
このガイドでは、その選択方法を段階的に説明します。
スピンドル速度、機械の移動量、コントローラーのオプションを比較する前に、実際に製造する必要のある部品から始めましょう。
よく使う図面を一つ選び、いくつかの基本的な質問をしてみましょう。部品の大きさはどれくらいですか？どのような材料でできていますか？何面を加工する必要がありますか？どれくらいの材料を除去する必要がありますか？どの公差が最も重要ですか？そして、何個の部品を生産する予定ですか？
これらの回答によって、必要な機械を素早く絞り込むことができます。
部品要件 | 影響範囲 |
部品寸法 | X軸、Y軸、Z軸の移動量とテーブルサイズ |
部品＋治具の重量 | テーブルの耐荷重 |
材料 | スピンドルのトルク、速度、および機械の剛性 |
加工機能 | 3軸、4軸、または5軸の要件 |
材料除去 | 切断力と構造剛性 |
工具数量 | ツールマガジン容量 |
許容範囲 | 機械の安定性と検査の必要性 |
生産量 | スピード、自動化、そして生産性 |
例えば、2つの部品はほぼ同じ寸法であっても、全く異なる機械を必要とする場合がある。
多数の穴やポケットを持つアルミニウム製ハウジングは、より高いスピンドル回転数とより速い送り速度によって加工効率が向上する可能性があります。一方、同じサイズの鋼製金型ベースは、より高いトルク、剛性、および切削安定性を必要とする場合があります。
だから、質問だけで終わらせないでください。
「この機械は私の部品を固定できますか？」
また、以下の点も尋ねてください。
「この機械は、実際の切削条件下で私の部品を効率的に加工できますか？」
これらの基本的な部品要件が明確になったら、それらを機械の移動量、テーブル容量、スピンドル性能、剛性、軸構成に適合させる作業を開始できます。
部品のサイズがわかったら、次のステップは、機械に十分な加工スペースがあることを確認することです。
工作物の寸法だけに基づいて機械の移動量を決定しないでください。
部品の長さが900mmだからといって、X軸の移動距離が900mmあれば十分というわけではありません。治具、クランプ、工具の接近スペース、そして部品周辺の安全な移動のためのスペースも必要です。
より実践的な考え方としては、次のようになる。
部品サイズ + 治具 + クランプスペース + 工具アクセス = 必要な加工範囲
比較すると 垂直型CNCマシンこれらの仕様を一緒に確認してください。
機械仕様 | 確認すべき事項 |
X/Y/Z方向への移動 | その工具は、必要な加工箇所すべてに到達できますか？ |
テーブルサイズ | 部品と治具は安全に取り付けられますか？ |
テーブルロード | 部品、治具、付属品を支えることができますか？ |
スピンドルからテーブルまでの距離 | 背の高い部品や長い工具を通すのに十分なスペースはありますか？ |
テーブルにかかる負荷は特に見落としやすい。 機械は加工対象物だけを運ぶわけではありません。治具、万力、回転テーブル、複数部品のセットアップなど、すべてが重量に加算されます。
Z軸の可動範囲についても同様です。背の高い治具、長い工具、または回転テーブルを使用すると、使用可能な垂直方向のスペースがすぐに減少します。
機械のサイズを選ぶ前に、次の点を確認してください。
部品はテーブルに収まり、適切に固定でき、かつ工具がすべての作業を完了するのに十分なスペースを確保できますか？
通常の生産量と将来の合理的な成長を見越して十分な容量を選択してください。ただし、移動距離が長い方が安全そうに見えるという理由だけで、機械を過剰に大きくすることは避けてください。
同じサイズの部品でも、材質や切削負荷によって必要な機械は大きく異なります。機械構造を選ぶ前に、加工プロセスで発生する切削力の大きさを考慮してください。
アルミニウム、一般部品、軽量鋼材の加工においては、速度と応答性がより重要となる場合が多い。
優先順位は以下から選択できます。
これらの作業には、通常、非常に重い機械構造は必要ありません。
鋼材、鋳鉄、金型ベース、および大きな材料除去は、機械に非常に大きな負荷をかける。
このような場合は、以下の点に特に注意してください。
大型の切削工具、深い切削、連続的な荒削りはすべて、剛性の必要性を高める。
スピンドルは、実際に加工する部品の形状に合わせる必要があります。回転数が高い方が便利な場合もありますが、必ずしも性能が向上するとは限りません。
加工時には、スピンドル回転速度が高い方が有利です。
作業の大部分が小型工具と軽切削作業である場合、スピンドル回転速度はサイクルタイムと表面仕上げに直接影響を与える可能性があります。
鋼鉄、鋳鉄、大型カッター、または重度の荒削りの場合、 トルクが最大回転数よりも重要になる.
トルクが高いと、次のような場合に安定した切断を維持するのに役立ちます。
加工対象部品が主に重切削を必要とする場合、15,000rpmのスピンドルが10,000rpmのスピンドルよりも必ずしも優れた選択肢とは限りません。
工具のインターフェースと工具サイズも、加工条件に合致している必要があります。
汎用加工では、より小さな工具インターフェースで十分な場合があります。より重い切削や大型工具の場合は、より剛性の高い ツールインターフェース より優れたサポートと切断安定性を提供できます。
鍵は単純だ。
スピンドルは、仕様書に記載されている最大値ではなく、使用する材料、工具サイズ、切削負荷に合わせて選択してください。
必要な軸の数は、主に加工する必要のある面と角度の数によって決まります。
軸数を増やすことで段取り時間を短縮できますが、機械のコストとプログラミングの複雑さも増します。目標は、部品が実際に必要とする機能だけを使用することです。
ほとんどの加工箇所に上からアクセスできる場合、または簡単な位置調整で済む場合は、3軸立型CNC加工機で通常は十分です。
代表的な部品は以下のとおりです。
部品を1回または2回の段取りで効率的に加工できるのであれば、3軸加工機が最も実用的な選択肢となることが多い。
部品の周囲に複数の形状がある場合、4軸目が役立ちます。
加工時の手動による位置調整を減らすのに役立ちます。
主な利点は単に「軸が1つ増える」ことではなく、 段取り回数の削減と加工の連続性の向上.
5軸加工 部品に以下の内容が含まれている場合に、より有用になります。
5軸を選択する前に、次の質問を自問してみてください。
軸数を増やすことで、段取り時間を大幅に短縮したり、加工が難しい形状の加工を容易にしたりできるだろうか？
そうでない場合は、3軸または4軸加工の方が部品のコスト効率が良いかもしれません。
機械のサイズ、剛性、スピンドル、軸構成が明確になったら、実際にプロセスに必要なサポートシステムを検討してください。
まず、一般的な部品を完成させるために必要な工具の数から始めましょう。
加工工程で正面フライス、ドリル、タップ、ボーリング工具、仕上げ工具を一度の段取りで使用する場合、より大きな工具マガジンを使用することで、手動による工具交換や加工の中断を減らすことができます。
しかし、単純な部品の場合、追加の工具位置はほとんど付加価値をもたらさない可能性がある。
重切削、深穴加工、大量生産は、より多くの熱と切粉を発生させる。
プロセスによっては、以下が必要になる場合があります。
適切な切りくずとクーラントの管理は、安定した切削を維持し、不要な機械停止を減らすのに役立ちます。
ワークピースプローブ、ツールセッター、回転テーブル、自動ローディングなどのオプションは、特にバッチ生産において効率を向上させることができる。
しかし、どの選択肢も実際の問題を解決するものでなければならない。
自問自答してみましょう：
この構成によって、セットアップ時間の短縮、プロセス制御の改善、または生産サイクルの短縮が実現するでしょうか？
答えが「いいえ」なら、必要ないかもしれません。
部品のサイズ、材質、切削負荷、生産ニーズが分かれば、YANGSEN VMCシリーズの中から最適なものをより迅速に絞り込むことができます。
主な加工要件を起点として活用してください。
お客様の機械加工ニーズ | ヤンセンマシンディレクション | 代表的な部品 |
一般精密加工 | YSVシリーズ | 自動車部品、バルブ、一般部品 |
高剛性切削 | YSLシリーズ | 金型、より硬い材料、より重い切削 |
多数のツールまたは複数のプロセス | YSVデュアルATC | 金型ベース、複雑な部品、多工程部品 |
特殊生産またはバッチ生産 | YSスペシャルシリーズ | 専用部品と大量生産 |
YANGSENの現行VMC選定ガイドは、同じ基本ロジックに基づいています。YSVは一般的な精度と効率的な加工、YSLは切削安定性の向上、デュアルATC構成は工具容量の増加、そしてYSスペシャルシリーズは特定の生産要件に対応しています。
ご自身で正確なモデルを選択する必要はありません。
以下の基本情報を準備してください。
次に、これらの要件を、利用可能な機械の移動範囲と構成と比較します。
既に部品図面をお持ちですか？ 加工要件を添えてお送りください。YANGSENのエンジニアが、型番だけで選ぶのではなく、最適なVMCシリーズと機械サイズを絞り込むお手伝いをいたします。
質問：機械の移動量は、部品のサイズよりどれくらい大きくする必要がありますか？
A：移動距離は部品サイズだけに合わせないでください。治具、クランプ、工具のアクセス、安全な軸移動のためのスペースも必要です。ワークピースサイズに固定の割合を加えるのではなく、加工範囲全体を確認してください。
Q：加工する部品に高剛性VMCが必要かどうかは、どうすればわかりますか？
A：切削負荷を確認してください。重鋼材の切削、深い荒加工、大型カッターの使用、または高い材料除去量を伴う加工では、剛性がより重要になります。アルミニウムや比較的軽量な一般加工では、速度と軸応答性がより重要になる場合があります。
Q：スピンドルの回転速度が高いほど、常に良いのでしょうか？
A：いいえ。高回転数は、小型工具、アルミニウム加工、高速仕上げ加工に適しています。鋼材や鋳鉄などの重切削加工では、スピンドルのトルクとパワーがより効果を発揮する場合があります。ご自身の通常の切削加工工程に合わせてスピンドルを選択してください。
Q：3軸、4軸、5軸のどの加工機を選ぶべきでしょうか？
A：加工が必要な面と角度の数を数えてください。単純な部品であれば、通常は3軸加工機で十分です。4軸加工機は多面部品の位置決め作業を減らすのに役立ち、5軸加工機は複雑な角度や工具のアクセスが困難な箇所に特に有効です。
Q：機械のおすすめを依頼する際に、どのような情報を提供すればよいですか？
A：以下の情報を準備してください。
部品情報がより詳細であればあるほど、適切な機械のサイズと構成を推奨しやすくなります。
Q：YANGSEN社の機械を選ぶ前に、部品の図面を送ることはできますか？
A：はい。実際、これは多くの場合、最良の出発点となります。図面があれば、エンジニアリングチームは、型番だけで選択するのではなく、実際の部品に基づいて、機械の移動量、テーブル容量、スピンドル要件、剛性、軸構成、およびオプションシステムを評価することができます。
適切な機械は、部品を加工できるだけでなく、効率的かつ確実に、そして不必要な設定なしに加工できるものでなければならない。
部品図面、材料情報、加工要件が既に揃っている場合は、それらを基に機械を選定することができます。
YANGSENの機械選定にあたっては、部品の詳細を当社のエンジニアリングチームにお送りいただければ、お客様の用途に最適な立型CNC機械の構成を絞り込むお手伝いをいたします。
生産ニーズに最適なCNC加工ソリューションをお探しなら、CNC Yangsenまでお問い合わせください。
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