CNCフライス加工は今世紀で最も印象的な技術の1つです。 CNCフライス加工の信頼性と汎用性により、この技術は楽器製造、電子機器産業、医療、自動車などの新しい産業に急速に拡大しています。 これは、プラスチックや金属のラピッドプロトタイピングと大量生産に理想的な方法です。 ほとんどのCNCフライス加工は金属加工に適していますが、これらのツールは非常に用途が広く、さまざまな業界向けにカスタマイズされた精密部品を製造できます。
CNCフライス加工のプロセスと使用法は業界の人々にはよく知られていますが、外部の人々はそのアプリケーションやその仕組みにさえ慣れていない可能性があります。
したがって、プロセス自体と機械のさまざまな側面に焦点を当てて、フライス加工を詳細に研究します。 これは、部品を製造するためにCNCフライス加工サービスが必要かどうかを理解するのに役立ちます。
CNCミリングとは
フライス加工を探すときに、CNC機械加工を要求することがよくあります。 機械加工はフライス加工と旋削に分けられますが、両者には明らかな違いがあります。 機械加工とは、さまざまな工具を使用して物理的な接触によって材料を除去する機械的切断技術を指します。 CNCフライス加工は、コンピューター数値制御システムを使用してプロセスを自動化する製造方法の1つです。
コンピューティング技術が登場する前は、ミリングは手動または機械的に操作されていました。 今日では、それはコンピューター数値制御フライス盤によって実行されます。 CNCミリングコンピュータ数値制御ミリング）は、コンピュータ制御と回転切削工具を使用してワークピースから材料を徐々に取り除き、カスタム設計の部品または製品を製造する処理プロセスです。
これらの機械はマシニングセンターと呼ばれ、切削工具のスピンドルの方向に応じて水平または垂直になります。 マシニングセンターは、工具マガジン、ターンテーブル、自動工具交換システム、コンピューター制御、ハウジング、クーラントで構成されています。 現在、フライス加工は旋削と統合されており、その逆も可能です。これにより、柔軟性が向上し、生産性が向上します。 このプロセスは、金属、プラスチック、ガラス、木材などのさまざまな材料の機械加工、およびさまざまなカスタム設計の部品や製品の製造に適しています。
コンピューター制御のCNCは、比類のない精度を実現し、特定のデジタルコードをデカルト座標に変換することで、手動で実行することはほとんど不可能な、細部まで絶対的な精度で各部品を製造できるようにします。
精密部品の製造において、CNCフライス加工は確かに比類のないものです。 従来のフライス加工方法では比類のない、CNCフライス部品の非常に高い精度を購入者に保証します。 部品製造は、単一部品であろうと複数部品であろうと、高度な再現性を提供でき、高品質で正確な精度を提供できます。
CNCフライス加工プロセス
ほとんどの従来の機械的CNC機械加工プロセスと同様に、CNCフライス加工プロセスでは、コンピューター制御を使用して、原材料を切断および成形できる工作機械を操作および操作します。 さらに、このプロセスは、次のようなすべてのCNC機械加工プロセスと同じ基本的な製造段階に従います。
2Dまたは3DCADモデルを設計する
CADモデルをCNCプログラムに変換する
このプログラムを使用して、マシンの機能に合わせてチェックおよび変更（必要な場合）を行うことができます。 さらに、製造エンジニアはこのソフトウェアを使用して、切断プロセス全体をシミュレートできます。
これにより、設計のエラーをチェックし、作成できないモデルの作成を回避できます。
プログラムは、これまでのように手動で作成することもできます。 ただし、これによりプロセス全体が大幅に長くなりました。 したがって、最新のエンジニアリングソフトウェアが提供する可能性を最大限に活用することをお勧めします。
CNCフライス盤をセットアップする
CNCマシンは自動的に切断作業を行いますが、プロセスの他の多くの側面でも、マシンのオペレーターの助けが必要です。 工作機械またはワークフィクスチャ（バイスなど）の作業面にワークを固定してから、フライス工具を工作機械のスピンドルに取り付けます。
初期設定が完了した後、オペレーターは最後に機械プログラムをチェックし、次に機械に緑色のライトをオンにします。
ミリング操作を実行します
フライス加工では、ワークピースと接触して削り取る回転工具を使用します。 CNCフライス加工プロセスが開始されると、工作機械は最大数千RPMの速度で回転および切断を開始し、目的の形状を生成します。 フライス加工では、さまざまな方向に回転できる円筒形の切削工具を使用します。 従来の穴あけとは異なり、カッターは複数の軸に沿って移動できます。 また、さまざまな形状、スロット、穴、その他の必要な印象を作成する機能もあります。 さらに、CNCフライス盤のワークピースをカッターを横切って特定の方向に移動させることができます。
CNCフライス加工
CNCフライス加工は、ねじ山、面取り、スロット、ポケットなど、さまざまな機能に適しています。 これにより、単一のCNCミリングセンターで複雑な設計をうらやましいほどの精度で作成できます。 公差は約+/- 0.1mmです。 +/- 0.003mm以内のSANS高精度公差。 最も一般的なCNCミリング操作は次のとおりです。
- フェイスミリング
- 表面フライス加工
- 角フライス加工
- フォームミリング
- 正面フライス加工
フェイスミリング
正面フライス加工とは、切削工具の回転軸がワークピースの表面に垂直になるフライス加工を指します。 この方法では、外周と工具表面の両方に歯がある端面カッターを使用します。 外周歯は主に切削に使用され、端歯は仕上げに使用され、表面仕上げを担当します。 一般に、正面フライス加工は、完成部品に平らな表面と輪郭を作成するために使用され、他のフライス加工プロセスよりも高品質の仕上げを行うことができます。
正面フライスの種類には、エンドミルとサイドミルをそれぞれ使用するエンドミルとサイドミルがあります。
仕上げフライス加工
プレーンミリング、表面ミリングまたはスラブミリングとしても知られています。 水平フライスを使用し、切削工具の回転軸はワークの表面と平行です。 必要な結果に応じて、表面フライス加工に広い表面または狭い表面の工具を使用することが可能です。
フライス加工用途の仕様に応じて、幅の狭いナイフと幅の広いナイフを使用できます。 幅の狭いナイフはより深い切り込みを作ることができ、幅の広いナイフはより大きな表面積を切り取るために使用できます。 幅の広いナイフを使用する場合、切断速度が遅く、送り速度が速いと、カスタム設計された部品のおおよその形状が生成されます。
もちろん、このカットの表面仕上げは要件を満たしていない可能性があります。 次に、オペレーターは、より細かい歯付きカッター、より速い切削速度、およびより遅い送り速度を導入して、完成部品のより正確な詳細を作成しました。 したがって、経済的な観点からは、この2つの組み合わせが適切です。
アンギュラーミリング
アングルミリングとも呼ばれるアンギュラーミリング。 このフライス加工により、切削工具の回転軸がワーク表面に対して一定の角度になり、面取りや溝などを作ることができます。
シングルアングルフライス（角度は処理中の特定の設計に基づいて決定されます）を使用して、面取り、鋸歯、溝などの角度のあるフィーチャーを作成します。 アングルミリングの一般的な用途は、アリ溝の設計に応じて45°、50°、55°、または60°のアリ溝工具を使用するアリ溝の製造です。
フォームミリング
フォームミリングとは、不規則な表面や輪郭を含むミリング操作を指します。 より複雑な表面輪郭を作成するには、特別なツールが必要です。 凸型、凹型、丸型の面取りナイフはすべて、ここで使用されるツールの例です。 これらのツールは、曲面や平面、または完全に曲面の複雑な設計のパーツなど、円形の溝や円形のエッジなどを作成するのに役立ちます。 これらのツールには、目的の結果を達成するための正しいパラメーターが必要です。
プロファイルミリング
一般的なフライス加工である工作機械は、ワークピースの垂直面または傾斜面に切削経路を作成します。 このプロセスでは、ワーク表面に平行または垂直にできる輪郭フライス盤と切削工具を使用して、凸面と凹面の部品を製造します。 このプロセスには、荒削り、半仕上げ、仕上げの3つのステップが含まれます。
4軸および5軸技術は操作を大幅にスピードアップし、より高い品質を提供できるため、このような作業はCNCフライス加工から大きな恩恵を受けます。
その他のフライス加工
上記の操作に加えて、フライス盤を使用して、他の特殊なフライス加工および機械加工操作を完了することもできます。 利用可能な他のタイプのフライス盤操作の例は次のとおりです。
ストラドルミリング：ストラドルミリングとは、工作機械が1回のカットで2つ以上の平行なワークピース表面を処理するミリング操作を指します。 このプロセスでは、同じ工作機械マンドレルで2つの工具を使用します。これらの工具は、工具がワークピースのいずれかの側に配置され、両側を同時にフライス加工できるように配置されています。
ギャングミリング：ギャングミリングとは、同じマシンスピンドルで2つ以上のツール（通常はサイズ、形状、または幅が異なるツール）を使用することを指します。 各カッターは、同じ切断操作または異なる切断操作を同時に実行できるため、より複雑な設計と複雑な部品をより短い生産時間で生産できます。
歯車のフライス加工
はい、フライス加工は歯車の製造にも使用できます。 1つ目は歯車のフライス加工です。 材料の柔軟性により、大きな公差を実現しながら、部品の製造が容易になります。 その後、歯車は熱処理処理を経て表面が硬化します。 その後、CNCターニングが最終結果を担当します。
CNC加工の利点
機械加工アプリケーションで使用される他のタイプのコンピューター数値制御と同様に、CNCフライス加工には次の利点があります。
高精度
最初のプロトタイプまたは最終製品のどちらを作成する場合でも、プロジェクトはCADまたはCAMファイルで指定された寸法と一致するので安心できます。 このような高精度は、生産性の向上や材料の無駄の削減など、多くの利点をもたらします。 また、ハードウェアの処理コストを最大化します。
CNCフライス加工の非常に高い精度と精度により、航空宇宙や医療の分野で使用されており、エラーなしで細部まで実行する必要があります。
多様性
垂直および水平CNCフライス盤と多軸CNCフライスセンターの可用性は、優れた汎用性を提供します。 その結果、さまざまな複雑さとパラメータを持つプロジェクトを正確に処理できます。
高い再現性
旋削、旋削、穴あけなど、CNCの適用方法に関係なく、毎回CADまたはCAMファイルに基づいて製品を製造するために機械に頼ることができます。 これにより、廃棄物の削減や効率の向上など、CNCミリングセンターの精度と同様のメリットがもたらされます。
高効率
CNCフライス盤は実際には自動操縦で実行でき、人の関与をあまり必要としないため、ダウンタイムなしで数日間連続して実行でき、それによって同じ精度で一貫して部品を製造できます。 CNCフライス加工の基礎となる自動化されたプロセスは、CNCフライス加工を監視および操作するために必要な人員が少なくて済むことも意味します。これにより、効率が向上するだけでなく、製造コストも削減されます。
プロセス全体を監督するのに必要な熟練した専門家はごくわずかです。つまり、エンドカスタマーのコスト効率が高くなります。
高度な可能性
高度な自動化ソフトウェアと設計ソフトウェアのおかげで、製造プロセス自体が類似している場合でも、CNCフライス盤は手動機械を操作する最も熟練した技術者よりも優れた性能を発揮します。
これは、一貫性の向上と人的エラーの排除を意味するだけでなく、さまざまなサイズ、形状、さらにはテクスチャを備えたはるかに複雑なデザインを作成できることも意味します。
高い一貫性
CNCミリングの背後にあるプロセスはほとんど自動化されているため、ツールの管理者が変わっても優れた一貫性を生み出すことができます。
デザインのマスターファイルが作成されると、それを使用して無制限の数のコピーを作成できます。これらはすべて、逸脱することなく同じ品質です。 熟練した手動操作者でも、各パーツは以前のバージョンと完全に一致します。
CNC加工アプリケーション
CNCマシンは非常に高精度であるため、航空機の安全性と正常な機能を確保するために使用されるさまざまな部品の製造において技術が重要な役割を果たす航空宇宙産業で広く使用されている理由は理解できます。重要な役割。
CNC機械加工は、メス、医療機器、インプラントの製造に一般的に使用される部品や工具を製造するために、複数のグレードのチタンとステンレス鋼を使用できるため、医療技術の分野でも重要な役割を果たします。
CNC技術の進歩により、安価で信頼性が高くなり、電子製品やスポーツ用品などの消費者製品、特に精密性が要求され、金属とプラスチックの材料を組み合わせた部品にますます広く使用されています。
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