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CNC 工作機械の原理: 詳細な考察

May 11, 2023

CNCマシン は今日多くの認知を得ており、あなたを含む誰もが驚き、衝撃を受けています。先代の男性は、機械が CNC 加工のようにダイナミックに機能するデジタル時代がこの世界に訪れるとは、夢にも思っていませんでした。

この多用途かつ革新的な発明を不思議に思うのではなく、詳しく調べてみましょう。

 

CNC マシンの紹介: 初心者ガイド

この多用途かつ革新的な発明を不思議に思うのではなく、詳しく調べてみましょう。

 

CNCとは何ですか?

CNCは「」の略です。コンピュータ数値制御機械加工は現代人にとって必要なものとなっており、現代のほぼすべての製造部門で利用されています。

製造業にとってその信頼性が非常に重要であるだけでなく、その多用途性もその重要性です。

CNC 加工が、製造プロセスで使用されていた何世紀にもわたる手動操作の機械を覆したと言っても間違いではありません。

 

歴史的発展

15 世紀には、CNC 機械加工による製造への第一歩が踏み出されました。最初の段階では、MIT のコンピューターは準備が整い、入力として与えられた指示に従ってパンチ テープの製造を開始できるように設計されていました。

1952 年に、適切な最初の CNC マシンが MIT によって開発され、実用化されました。

 

CNC マシンの機能と CNC マシンの使用方法は何ですか?

これらはコンピュータ システムによって制御および操作される複雑な機械であり、一定の精度、効率、強度を提供します。この機械は、その発明と革命から数年以内に、ほとんど不可能だった操作とプロセスを可能にしました。

これらのマシンの多様性は、「CNC マシンとは何ですか?」というよくある質問を理解できる理由です。

一般に、CNC マシンでは、コンピューター駆動のツールを使用して固体金属から特定のサイズと形状の製品を設計および製造するプロセスが採用されています。

プロセスを調べて、最初から最後までプロセス内で何が起こっているのかを詳しく知りたいと思っていませんか?その内容を掘り下げて読み続けて、「The Ruling」、CNC マシンの種類、および使用されるツールや原理などの絶対的な機能について学び、CNC マシンが何に使用されるのかを理解しましょう。

 

CNC機械の加工プロセス

数値制御または手動で制御される機械プロセスや手動機械とは異なり、CNC 加工は、コンピュータ制御の利用可能性を利用して操作を実行し、加工、切削工具、およびそれを裏付ける操作を行う一種の製造プロセスです。特定の形状をストック材料からカスタマイズしたデザインや部品に加工します。

間違いなく、 CNC加工工程、加工プロセスの原理の基礎は全体を通してほぼ同じままです。

ただし、CNC 加工では、機能や高度な処理が異なるいくつかの操作が可能です。基本的な CNC 加工プロセスと、CNC がどのようにして非常に正確に機能するのかを見てみましょう。

 

1. CAD ドーデルの設計

このプロセスは、3D ソリッド パーツまたは 2 次元 CAD 設計ベクトルを作成することから始まります。このソフトウェアを使用すると、設計者とオペレータは、製品または特定の部品を製造するための形状、設計、寸法などの特定の技術仕様を反映できるモデルを作成できます。

コンピューター数値制御マシンのツールと機能は、設計に制限を課すものから製造される製品に至るまでさまざまです。

さらに、製品は、制御されたツーリング設計、精密な機械加工、および主にサイズ、厚さ、CNC 機械加工プロセスで製造される最終製品に必要な内部容量の評価に至るまでの機械のワーク保持能力を備えた方法で製造されます。

 

2. CADファイルの変換

ここでは、目的の形状を正確に抽出してデジタル プログラミング コードに実行できるように、通常コンピューター支援製造ソフトウェアで構成されるフォーマットされた設計を実行するためのプログラムが必要です。

最終的には機械に命令を出し、さまざまな工具プロセスをガイドして、カスタマイズされた設計や製品の部品を製造します。

3. 機械のセットアップ

オペレーターは操作方法を学ばなければなりません CNC 操作 マシンの準備から操作の実行までを効率的に実行します。

このステップには、作業後の機械スピンドルへの固定、機械への直接固定、さらにはマシンバイスへの固定など、複数の可能性が含まれます。また、主にエンドミルやドリルビットなどの重要な工具の取り付けも考慮され、マシンが正しくセットアップされていること。

 

4. 機械加工オペレーションの実行

CNC マシンには、一定の時間内で適切に提供される命令が必要です。 CNCプログラム.

プログラムには、音声のディクテーションに必要なコマンドのセットが含まれています。ツールの動作と統合されたコンピュータ機械の制御された動きを監視して、適切な動作を保証し、工作機械を正しく操作できるようにします。

これにより、これらの作業機械の実行が非常に便利になり、CNC 加工プロセスが社内で実行されています。

この基本的な処理は一貫していますが、さまざまな種類の CNC マシンは時代とともに常に進化し、デジタル時代に進んでいます。

 

さまざまな種類の CNC マシン

技術の進歩により、アナログコンピュータからデジタルコンピュータへ世代が移り変わり、動作メカニズムに多様性がもたらされました。

製造業に関する限り、それはすべて CNC 加工プロセスの台頭と進化につながりました。

現在存在する CNC 機械の大部分は完全に電子化されています。最も一般的なものには、ホールパンチング、超音波溶接、レーザー切断などがあり、最もよく使用される機械は次のとおりです。 CNC加工システム.

1.旋盤

適切なガイドツールを使用して、ピースを特定の円方向にカットします。精度が主に重視されており、 CNC加工技術、誘発されたカットは高強度でより正確に行われます。

この技術により、以前に利用可能だった手動バージョンの製造機械を使用して作成するのがほぼ不可能な、より複雑なデザインが数多く生み出されます。 G コード プログラミング言語や独自の独自コードは旋盤を制御するツールになることがありますが、ほとんどの旋盤には X 軸と Y 軸が存在します。

 

2. CNCミル

文字ベースおよび数字ベースのプロンプトによってプログラムされたプログラムは、さまざまな距離を越えてピースをガイドし、CNC ミルをユニークなものにすることができます。

ガイダンスに使用されるプログラミングは、開発者やメーカーが独自に作成できる独自の言語にすることも、単に G コードにすることもできます。

主要なミルに関する限り、最初は主に xy および Z、または 3 軸システムで構成されます。それでも、今日の時代に存在する最新のミルは、さらに 3 つの追加軸に対応できます。

 

3. プラズマカッター

これらのカッターでは、プラズマトーチを使用して材料を切断します。当初、このプロセスは金属材料に限定されていましたが、他の表面にも適用できるように修正されました。

プラズマの生成は、物質を切断するために必要な熱と速度を生成するこのプロセスの中核において、はるかに重要です。この目的のために、電気アークと圧縮ガスの同様の組み合わせが使用されます。

 

4. CNCレーザーカッター

熱ベースの非接触加工オペレーション コアは、高強度のレーザー ビームをワークピースの金属に集中させます。溶かして必要な形状に切断します。ノズルと焦点を合わせるレンズからなるレーザーヘッドで構成されるCNC機械加工のツーリングレーザーカッターを採用しました。

圧縮ガスがノズルを通って流れるときにレーザー ビームが放射され、その結果、最終的に蒸発した金属が除去された結果生じる集束レンズが冷却されます。

これらの機械は、特定の目的のために材料を正確に切断することを目的としたエンジニアによって広く使用されています。

レーザー カッターでは、ビームとレーザー ヘッドの動きを制御して、可能な限り最高のカスタマイズされたデザインを実現するために、CNC 加工が不可欠です。 CNC テクノロジーにより、レーザー カッターの使用がより簡単、より信頼性が高く、安全になります。

 

 

ウォータージェットカッター

CNC 加工におけるウォーター ジェット カッターは、金属や花崗岩などの硬い材料を切断し、高圧水を適用するために特に使用されます。ただし、水に固体の研磨材や砂が混合されている場合もあります。

企業は主に工場機械の部品の成形にこのプロセスを使用します。ウォーター ジェットは、熱に敏感で他の CNC マシンで使用される高熱プロセスに耐えられない材料のより優れた代替品となるというもう 1 つの目的も果たします。

これは、鉱業、航空宇宙産業、および他の一部の分野がこれらのウォーター ジェットを便利に利用できる独自の特性であり、材料の固有の特性が変化する可能性が最小限に抑えられるため、一部の材料の複雑なカットを彫刻する場合にもウォーター ジェットをうまく使用できます。

CNC用機械加工材料

いくつかのエンジニアリング材料は、CNC 機械加工ツールプロセス用に設計されたカテゴリに適合します。これらの材料には次のものが含まれます。

•木

•複合材

・プラスチック(ナイロン、PEEKなど)

•フォーム

・金属(合金鋼、アルミニウム、ステンレス鋼など)。

CNC ツールによる製造に最適な材料の選択は、使用する仕様とプロセスによって異なります。

 

CNC 加工用の材料を選択するためのパラメータ

機械加工プロセスに耐えられるか、必要な十分な引張強度、耐熱性、耐薬品性、硬度、せん断強度を備えているかを考慮して、いくつかの材料を選択できます。

ワークの材質とそれに関連する物理的特性も、切断などの最適な条件を決定するために重要です。速度、切り込みの深さ、および切り込みの送り速度。

これらの用語は、特定の定義にも言及します。切削速度は表面足元での1分間あたりの測定です。切削深さは切削工具が切削できる深さの測定値であり、送り速度はインチ/分で測定され、ワークをどのくらいの速さでワークに送り込むことができるかを測定します。機械の道具。

 

CNC加工の多様な用途

これらのマシンの多用途性は、マシンが動作できる領域や機能が異なるため、最も驚くべきことです。

これが、プロセス中の CNC マシンが建設、自動車、アロースペース、さらには農業を含むいくつかの業界で採用されている理由です。

これにより、これらのユニットは、油圧プレスの固定コンポーネントやシャフトさえも含む、いくつかの製品を製造および手配することができます。

以前は、より精密で重いコンポーネントを製造することは、CNC 機械加工作業と CNC 機械の操作方法の学習によって効果的に対処される課題に他なりませんでした。

 

CNC マシンは何に使用されますか?

CNC マシンには信頼性の高い独自の仕様があり、適切に機能するにはさまざまなコンポーネントとツールの流れが必要です。以下は、CNC システム内で何らかの形で使用される機械への入力の主な部分です。

・ウッドルーター

・タレットパンチャー

・フォームカッター

・3Dプリンター

・刺繍ミシン

・円筒研削盤

・ワイヤーベンディングマシン

 

 

CNC マシンの安全性: 事故を防ぐためのベストプラクティス

機械を操作する際には、オペレーターや周囲の人に危害や損害を与えないようにする必要があります。事故を避けるためのいくつかの提案を次に示します

•ツールの設定をクロスチェックします。

●使用前にツールデータとプログラムの相関を確認する必要があります。

●機械を設置する前に工具のテストを行ってください。

•亀裂や損傷がないか、機械の状態を確認することを忘れないでください。

•ツールのテストにより、事前に使用されていることを確認する必要があります

•ツールは、設計者またはメーカーが設定した制限内で使用する必要があります。

・機械部品にはゴミや不要な油が付着しないようにしてください。

 

効果的な CNC 加工作業の鍵となるのは知識です

CNC 機械の操作と CNC ツーリングが、業界と機械のオペレーターの両方にとって状況を一変させるものであることは驚くべきことではありません。

しかし、CNC 機械の操作と何がプログラムされているかについては、関連当局が機械がどのように動作するか、またどのようにして正しく作業を行わせるかについて十分な知識と理解を持っている必要があります。基本的なプロセスでは、いくつかの操作が使用され、必要な機器やツールの助けを借りて、メーカーと開発者によってそれらの操作が検討されます。

 

結論

CNC 機械加工の発展は新時代の発展をもたらし、製造プロセスの信頼性、高速性、正確性、正確性が向上しました。また、迅速でコスト効率が高く、優れた設計のメカニズムにより、夢のような製品の製造も可能になりました。

 

これらの機械で製造された最終製品は、手動または数値で操作される機械よりも優れており、完成しており、すぐに使用できるようになっています。 CNC 加工とプログラミングの発展に伴い、製造業界では新しいテクノロジーとテクニックが台頭し、CNC プログラミングはより多用途かつ独立したものになりました。

 

同時に、製造業者が精度と品質をメーカーに依存するようになります。

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