CNC加工

CNC加工

1.定義
CNC（コンピュータ数値制御）加工は、非常に精密な電気機械プロセスで、コンピュータ制御による操作でカッティングツールを3軸から5軸にわたって動かします。余分な素材を正確に除去することで、生の素材を完成品に高精度で成型します。このプロセスはCAD（コンピュータ支援設計）モデルから始まり、それをCNCプログラミングコードに変換して機械の動きをリアルタイムでガイドします。
CNC加工は、垂直および水平の切削技術を使用して、旋盤加工とフライス加工の部品に優れた品質を提供します。これは、高精度と効率が求められる産業で広く使用されています。

2.歴史
最初のコンピュータ数値制御（CNC）機械は、既存の工具にモーターを取り付けて開発されました。このモーターは、パンチテープに記録された命令に従って工具または作業物を動かします。これらの初期のサーボ制御システムはすぐにアナログおよびデジタルコンピュータで強化され、世界中の切削加工プロセスを変革した現代のCNC機械が誕生しました。

3.プロセス
デジタルデザイン（CAD）
CNCプロセスは、CADソフトウェアを使用して正確な2Dまたは3Dモデルを作成することから始まります。これにより、部品の形状、公差、寸法が定義されます。
CAMプログラミング
CADモデルはCAMソフトウェアにインポートされ、最適化されたツールパスが生成され、設計はCNC実行用の機械読み取り可能なコードに変換されます。
CNC機械のセットアップ
オペレーターは適切なカッティングツールを設置し、ツールオフセットを定義し、冷却液や潤滑システムを準備します。ツール交換は手動または自動ツールチェンジャー（ATC）によって管理されます。
ワーク保持
カスタムの治具、バイス、またはチャックがワークピースをしっかりと固定し、加工中の安定性、精度、再現性を確保します。
プログラムの読み込み
G-codeはUSB、Ethernet、またはコントロールパネルを通じてCNC機械に転送されます。一部のコードは手動で書かれるか、簡単なタスクのために対話型インターフェースを通じて生成されます。
校正とシミュレーション
「ドライラン」やソフトウェアベースのシミュレーションによって、生産開始前にプログラムのエラーや衝突、ツールパスの精度をチェックします。
部品加工
CNC機械はミリング、ターニング、ドリル、タッピング作業を実行します。量産前に最初の製品がCADモデルに対して測定され、精度が確認されます。
品質保証
工程内検査、自動測定システム、表面仕上げチェックにより、仕様への適合性和一貫性が確保されます。

 

4.適用
CNC加工は、自動車、鉄道、建設機械、採掘設備、物流、農業を含むさまざまな産業で広く使用されています。その高精度、再現性、そして厳しい公差を持つ複雑な設計を処理する能力が評価されています。

5. CNC加工の種類
CNC旋盤（旋盤）
回転するワークピースを固定された工具に対して動かし、円筒形、円錐形、または球状の形状を作成します。シャフト、ブッシング、ねじ部品に理想的です。
CNCミリング
3つ以上の軸で回転式多点カッターを使用し、ポケット加工、面取り、スロット加工、チャムファリング、ボーリングなどの多様なタスクに対応します。複雑な表面や精密部品を処理します。
CNC 掘削
正確な穴あけを自動化し、高度な機械は角度のある穴あけや複雑なパターンに対応します。
CNC研削
研磨輪を使用して厳しい公差と滑らかな表面を実現する仕上げ工程で、荒い加工後にしばしば使用されます。
CNCレーザー切断
金属、プラスチック、木材、複合材料に複雑な形状を施すための焦点化されたレーザーによる非接触切断。速く、熱影響が最小限です。
CNCプラズマ切断
イオン化されたガスを使用して、導電性金属をクリーンで正確なエッジで切断します。大型および厚い鋼部品に適しています。
Cncルーター
木材、プラスチック、フォーム、軟質金属に最適です。詳細な彫刻、サイン制作、キャビネット製作、芸術作品などで優れています。
五軸CNC加工
従来の3軸加工に2つの回転軸を追加し、1つのセットアップで複雑で多方向のカットを可能にします。航空宇宙、医療、高精度な金型製造において重要です。
ウォータージェット切断
高圧水流に研磨材を混ぜて熱損傷なしでほぼすべての素材を切断します。熱に敏感な材料や複合材料に最適です。

6.FAQ
1) CNC加工とは何ですか？
CNC加工は、事前にプログラムされたコンピュータソフトウェアが機械工具の動きを制御して、材料を正確な部品に切り出し、形作る製造プロセスです。
2) CNC加工と手動加工の違いは何ですか？
手動加工とは異なり、CNC加工はコンピュータプログラム（G-code）によって完全に自動化されており、精度、再現性、効率が向上します。
3) G-codeとは何ですか？
G-codeは、CNC機械を制御するために使用されるプログラミング言語で、加工操作のツールパス、速度、およびフィードレートを指定します。
4) CNCプログラムはどのように作成されますか？
プログラムは、CAM（コンピュータ支援製造）ソフトウェアを使用してCAD（コンピュータ支援設計）モデルを機械コードに変換することで作成されます。
5) どの産業でCNC加工が一般的に使用されていますか？
航空宇宙、自動車、医療、電子、採鉱、建設などの産業は、CNC加工に大きく依存しています。
6) CNC加工にはどのような安全対策が含まれますか？
安全性には、適切なプログラミング、機械のメンテナンス、冷却剤の使用、オペレーターのトレーニング、および可動部品のガードが含まれます。