コンピュータ数値制御（CNC）機械加工は、製造においてますます一般的になっています。 CNCテクノロジーは、高品質の部品を製造するための普遍的な自動化手段を提供します。 CNC機械加工プロセスによって提供される高精度と再現性により、ほとんどのメーカーにとって理想的なツールとなっています。 それらがますます人気になるにつれて、今日では、さまざまなCNC機械加工サービスを専門とするいくつかの加工ワークショップを見つけるのは簡単です。
この記事では、CNC機械加工サービス、利点、およびアプリケーションに関する基本的な知識に焦点を当てています。
CNC加工とは何ですか？
CNC機械加工は、製造および産業用途で一般的に使用される用語ですが、CNCの略語は正確には何を表していますか？
CNCという用語は「コンピューター数値制御」の略で、CNC機械加工は、通常、コンピューター制御と工作機械を使用してワークピースから材料層を取り除き、カスタム設計の部品を製造するサブトラクティブ製造プロセスとして定義されます。 さまざまな加工モード、インサート、シャフトを旋削、フライス加工、その他のプロセスで使用して、最良の結果を得ることができます。 このプロセスは、金属、プラスチック、木材、ガラス、フォーム、複合材料などのさまざまな材料に適しており、大規模なCNC機械加工や航空宇宙部品のCNC機械加工などのさまざまな業界で使用されています。
CNC機械加工の自動化された性質により、高精度、高精度、シンプルな部品の生産が可能になり、1回限りの大量生産を実行する際の費用対効果が向上します。 CNC機械加工は、コンピューター制御を使用して最初から最後まで機械加工プロセス全体を処理し、最終的に生産一貫した精密部品を生産します。 CNC機械加工は、その自動化機能により特に有利です。 自動化により、機械を単独で稼働させることができるため、手作業が軽減され、正確な部品が製造されます。
CNC機械加工のプロセス概要
すべてのCNC機械加工操作は、部品のCADモデルから始まります。 CAMプログラムは、生成されたファイルを読み取り、処理装置が従うことができる一連のコーディング命令に変換します。 これらのプロセスを使用する主な利点は、ドキュメントが承認されると、人間の介入がほとんどないことです（存在する場合）。 代わりに、コンピューター制御が機械の動きを監視およびガイドすることにより、潜在的なエラーを最小限に抑え、非常に一貫した結果を得ることができます。
さまざまなCNC機械加工装置が、さまざまなツール、機能、および操作を処理できます。 CNC機械加工プロセスには通常、次の手順が含まれます。
1.CADモデルを設計する
CNC機械加工プロセスは、社内で開始するか、CAD / CAM設計サービス会社によって作成されて2Dベクトルまたは3DソリッドパーツCAD設計を作成します。 コンピューター支援設計（CAD）ソフトウェアを使用すると、設計者や製造業者は、部品の形状、寸法、その他の技術仕様などの詳細情報を含む、部品や製品のモデルやレンダリングを生成できます。
CAD設計が完了したら、設計者はそれをSTEPやIGESなどのCNC互換ファイル形式にエクスポートします。
2.CADファイルをCNCプログラムに変換します
設計が完了したら、設計仕様をCNCマシンが従うことができる方向に変換します。 CADファイルは、コンピューター支援製造（CAM）ソフトウェアを介して実行されます。 これらのプログラムはプログラミングコードを作成し、CNCマシンが加工中に工具を方向付けるために使用します。 ソフトウェアは、パーツの形状に関する情報も抽出します。これを使用して、最初のパーツのサイズと方向が正しいことを確認できます。
これらのCNC互換の命令セットは、通常、STEPまたはIGESの2つのファイルタイプのいずれかです。 GコードとMコードが含まれます。 CNCプログラミング言語で最も有名な汎用または幾何学的コード（Gコードと呼ばれる）は、工作機械がいつ、どこで、どのように動くかを制御します。 ワークピース上の特定の場所、どのパスを取るかなど。 その他の機能コード（Mコードと呼ばれる）は、生産の開始時と終了時の機械カバーの自動取り外しや交換など、機械の補助機能を制御します。
CNCプログラムを生成した後、オペレーターはそれをCNC工作機械にロードします。
3.CNC工作機械を準備します
自動化された製造と比較して、手動操作は自動化された製造においてはるかに小さな役割を果たしますが、それでも機械が管理できない重要な操作を処理します。
CNCプログラムファイルを工作機械にロードすること、ワークを機械、機械的スピンドル、または万力または同様のワーク固定装置に直接固定することを含み、必要なツール（ドリルビットやエンドミルなど）をに接続します。 作業領域、機械、およびワークピースをチェックするための適切な機械コンポーネント。
4.処理操作を実行します
機器の準備とプログラムの開始後、ツールの動作と動きを示すマシンコマンドをマシンの統合コンピュータに送信します。 コンピュータが工作機械を操作および操作し、CNC機械加工装置がステップを実行してワークピースの処理操作を実行します。 このプログラムは、必要な機械操作を実行しながら、プロセス全体を通して機械をガイドし、オペレーターの入力なしでカスタム設計の部品または製品を製造します。 指示を完了した後、部品は仕上げとパッケージングのプロセスを続行できます。
CNC機械加工操作の種類
以下は、一般的に使用される処理手法です。 これらの各プロセスは、部品の製造と独自のパフォーマンスの向上に重要な役割を果たします。
CNCターニング
回転中、ワークピースが回転し、切削工具が移動スライダー上に置かれ、ワークピースに送り込まれて、目的のパターンの材料が除去されます。 スライダーは、ワークピースの長さを上下に回転させることができます。
同様に、中心線から離れたり、中心線に近づいたりすることができます。 この操作は、大量の材料をすばやく除去するのに非常に適しています。
旋盤は、円形部品の外周に同心円状の形状を作るために一般的に使用される旋盤です。 旋盤は、溝、環状溝、段付き肩、めねじ、おねじ、シリンダー、シャフトを作ることができます-多くの丸いまたは丸い特徴。 また、特徴的な滑らかで均一な表面仕上げを実現できます。
フライス加工には、周辺フライス加工と正面フライス加工の2つの方法があります。 ペリフェラルミリングは深い溝を切ることができ、フェイスミリングはワークピースの平面を切ることができます。 フライス加工は、加工されたワークピースの補助プロセスとして使用できます。 フライスは、正確な切削角度に依存する正方形/フラット、ノッチ、面取り、溝、輪郭、キー溝、およびその他の機能を作成するために使用されます。
圧延機は穴あけもできますが、より複雑で非対称な部品からブランクを取り除くのに適しています。
すべての金属加工作業と同様に、切削液を使用してワークピースと切削工具を冷却し、金属粒子を潤滑して洗い流します。
ターニングセンターと同様に、オペレーターの介入なしに部品に対して一連の操作を実行できるフライス盤が一般的であり、多くの場合、垂直または水平マシニングセンターと呼ばれます。 それらは常にCNCに基づいています。 フライス加工と旋削は、ほとんどのCNC機械操作に共同で責任があります。
表面研削
多くのアプリケーションでは、金属部品の非常に平坦な表面が必要です。 この正確な表面を作成する最良の方法は、グラインダーを使用することです。 表面グラインダーは、ワークピースを砥石に送りながら、ワークテーブル上で往復運動します。 ホイールカットの深さは通常0.00025から0.001インチの間です。 円筒研削盤は、回転する砥石の外周を当てながら、ワークを中央に固定して回転させます。
センターレス研削は、全体以外の表面とは関係のない小さな部品の大量生産に使用されます。
研削は、平らな円筒形から少量の材料を取り除くために使用されます。 研磨する材料に応じて、さまざまな種類の研磨剤が使用されます。 研削工程中の熱と機械的応力はワークピースに悪影響を与える可能性があるため、工具の速度と温度を注意深く制御する必要があります。
EDM
放電加工は、スパークエロージョンとも呼ばれ、放電を使用してワークピースに必要なカットを行います。 EDMは、導電性材料で作られたワークピースで使用できます。 これは、電極から誘電性流体を介して導電性ワークピースの表面に伝達される火花を使用します。 この方法により、小径の穴や金型キャビティなどの非常に細かいフィーチャーを、それらを柔らかくするための熱処理を必要とせずに処理できます。
CNC加工の利点
従来の製造方法と比較して、CNC機械加工には多くの利点があります。 多くのメーカーはCNC機械加工技術を好みます。 CNC加工の利点は次のとおりです。
より高い精度と精度
CNCマシンは同じ部品を何千回も複製することができ、各部品は前の部品と同じサイズです。 さらに、CNC機械加工は、手動の機械加工方法と比較して、非常に詳細なプログラミング操作を使用します。 マシンはこれらの指示に従い、不必要な変更や人為的エラーを許可しません。 パーツは高品質、正確、同一になります。 CNC機械加工は、複雑な設計の部品を製造することもできます。
生産性の向上
CNC機械加工プロセスはまた、多くの時間を節約し、生産効率を向上させます。 従来の機械加工装置の場合、オペレーターは操作ごとに機械を手動で構成および設定する必要があります。 それどころか、CNC機械加工装置は、コンピュータコードを調整するだけで必要な変更を加えることができます。 CNC機械加工を備えた機器は、24時間年中無休の部品を生産できます。 マシンは、手動による介入をほとんど必要とせずに継続的に実行できます。
より幅広い汎用性
CNC機械加工操作は、金属、ポリマー、その他の材料の複数の設計に適しています。 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。 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。 この汎用性により、さまざまな部品や製品の製造に適しています。
高い一貫性
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。すべてのコピーは同じ品質で、偏差はなく、各パーツは以前のバージョンと完全に一致します。
CNC機械加工の産業と応用
CNC機械加工は多くの産業で適用されています。 これは、特に高精度の部品を必要とする業界にとって理想的な選択肢です。
医療業界では：
患者の治療のために、多数の標準的な精密部品とカスタマイズされた機器を製造します。 医療業界は、患者の多くのニーズを満たすためにカスタマイズされた製品に依存しています。 この業界の部品は、各コンポーネントが必要な正確な寸法を持つことを保証するために高精度を必要とします。 一緒に組み立てることができる部品は、医療過誤や部品の故障を避けるために、最小の許容誤差を持たなければなりません。
航空宇宙産業：
航空機用の複雑で複雑な設計の正確で厳しい公差のコンポーネントを製造します。 航空宇宙産業におけるCNC機械加工は、これらの高精度要件を満たす必要があります。 CNC機械加工を使用して部品を作成することにより、航空宇宙産業は、非常に高い許容要件を備えた、必要なカスタマイズされた部品を入手しました。
運輸業界：
CNC機械はさまざまな材料を使用して部品を製造できるため、ブレーキからエンジン部品、さらには工具まで、すべてがこれらの機械で製造できる製品です。 運輸業界では、さまざまな車両で使用される部品、より高度な機器やシステムのテストおよびプロトタイプ作成用の部品など、CNC機械製の部品が必要になる場合があります。
エレクトロニクス業界では：
機械加工は大きな部品を製造できますが、小さな部品（電子産業で使用される部品など）の設計にも優れています。 部品が小さいほど、公差は厳しくなります。 電子部品や電気部品に関しては、マイクロマシニングプロセスでエラーが発生する余地はほとんどありません。 切断および制御ツールのタスクをコンピューターに引き渡すと、人間が達成できないレベルまで可能な精度を高めることができます。 エレクトロニクス業界は、CNC機械加工部品の優れた精度から大きな恩恵を受けています。
石油およびガス産業：
石油化学産業は、石油精製所や掘削リグ用の大型機械を製造するために、適切に組み立てられた精密部品を必要としています。 CNC操作は、業界向けの大小の部品、および業界でますます使用される電子歯車に必要なコンポーネントを製造できます。
SANSマシニングエキスパートとの連絡
CNC機械加工は、最上全の工業のくや製品を製造するのに理想的です。 精度、精度、処理速度が向上します。
SANS Machiningでは、品質、一貫性、応答性の高いカスタマーサービスの必要性を理解しています。
機械加工製造工場として、MOQなし、短納期、高品質の製品を使用したカスタムCNC機械加工部品の製造を専門とする10年以上の経験があります。
当社のCNC機械加工機能またはその他のファスナー製品およびサービスの詳細については、今すぐ見積もりをリクエストしてください。