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CNCマシニングとは?あなたが知る必要があるすべて

数ブラウズ:0     著者:サイトエディタ     公開された: 2022-07-07      起源:パワード

How It's Made のエピソードを見たことがあるとします。その場合、おそらく旋盤やその他の金属加工機械で何ができるかを知っているでしょう.

技術が長年にわたって進歩するにつれて、私たちが呼ぶ高精度のコンピューター制御の製造技術が生まれました。 CNC加工.

CNC マシン (コンピューター数値制御マシン) は、さまざまな軸 (通常は 3 つまたは 5 つ) の周りでツールを操作する電気機械装置で、それぞれがコンピューター プログラムからの高精度の命令を受けます。

最初の CNC マシンは 1940 年代と 50 年代に開発され、穴あきテープ データ ストレージ技術に大きく依存していました。機械を制御するコードは、手動でデータ カードに打ち込まれ、システムに入力され、データが解釈されます。

技術的能力が 20 世紀後半に加速したため、CNC 機械加工技術は急速に発展し、最新の CNC 機械がどのように機能するかが理解されました。

CNC加工

CNC 製造のしくみ

CNC 機械加工は、エンジニアまたはメーカーがコンピューター支援設計 (CAD) ファイルから物理部品を生成する 2 つの方法のうちの 1 つです。もう 1 つは、積層造形と呼ばれる 3D プリントです。

これら 2 つのテクノロジーの違いは際立っています。CNC 機械加工は、在庫から材料を取り除く減法プロセスです。一方、3D プリンティングは本質的に正反対の付加的なプロセスです。

CAD以前のCNC機能

機械加工は、アルミニウム、鋼、またはチタンなどの原材料を完成品または部品に変換します。

CNC マシンは、Autodesk の Fusion 360 のような最新のコンピューター支援製造およびコンピューター支援設計プログラムが登場する前は、具体的には G コードと呼ばれるデジタル命令に依存しており、機械工はこれらのマシンを制御するために手動で G コードを記述していました。

自動 CNC 機械加工の機能を、旋盤やその他の機械加工技術などの手動の代替手段と比較すると、その利点がわかります。

CNC マシンは、デジタル設計を物理部品に変換できるようにしながら、より高い精度と精度でより高速に動作します。CNC マシンは正確で、何千インチも測定します。

標準的な機械加工では、約プラスまたはマイナス 0.005 インチの部品公差を提供できます。

仕上げにより、約プラスまたはマイナス 0.001 インチの公差が生じます。

研磨などの特殊なプロセスにより、±0.00005 インチまでの再現可能な公差を提供できます。

参考までに、人間の髪の毛の太さは 0.00069 インチです。

CNC マシン: モデルと機能

CNC 機械加工の基本を理解したので、その複雑さを掘り下げることができます。多くの設計または特定の機械加工プロセスでは、切断に複数のツールを使用する必要があります。1 つのツールを普遍的に使用することはできません。

このため、機械工は物理的な CNC マシンと連動するデジタル ツール ライブラリを構築することがよくあります。これらの機械は、通常数十万ドルの費用がかかりますが、デジタル命令でツールを自動的に切り替えることができるため、製造の主力製品となっています。

CNC マシンの 3 軸および 5 軸の可動性

基本的な CNC 加工では、X 軸と Y 軸と呼ばれる 1 つまたは 2 つの軸を動かします。0.2.5 軸、3 軸、および 5 軸の CNC マシンという用語をよく耳にしますが、これは、マシンが切削できる自由度を指します。

3 軸マシンは、X、Y、および Z 軸で移動します。5 軸加工機は、3 つの軸すべてと追加の 2 つの回転軸で移動できます。

5軸加工機は、かつて高精度加工のみに使用されていました。それでも、手頃な価格になるにつれて、多くの店ですぐに標準になります.

ドリル、旋盤、フライス加工の 3 種類の CNC 工作機械

CNC マシンでストックから材料を除去する方法を学ぶには、3 つの従来の機械加工技術を理解する必要があります。

CNC穴あけ

ドリルは、ドリルを回転させ、ビットを動かして固定されたストックと接触させることによって機能します。

CNC旋盤

旋盤は穴あけの反対の機能を果たします。旋盤は、材料のブロックを固定ドリルまたはツール上で回転させて、円形または流体経路内の材料を除去します。旋盤の形状機能は、他の技術よりも制限されています。それでも、現代の技術により、これらの機械は四角い穴や非円形の形状などを作ることができます.

CNCフライス盤

CNC マシンの最も一般的なタイプは、フライス盤と呼ばれます。フライス盤では、回転切削工具を使用して原材料から材料を除去します。これらの機械は、ドリルと同様に機能し、より幅広い種類のツーリング機能を備えています。

プラスチックからチタンまで、ほぼすべての材料を CNC マシンで使用できます。材料が異なれば特性も異なるため、機械工やエンジニアは、工具の選択、RPM、送り速度、クーラントの流れなどの加工変数を変更することで、固有の課題を克服します。

CNC加工の寿命

CNC 機械加工部品は、あなたの周りにあふれています。それらはあなたの車をまとめ、SpaceX ロケットで重要な機能を果たします。エンジニアリング設計のために高精度の金属部品を製造したい場合、CNC 機械加工が唯一の方法です。

CNC加工 間違いなく 21 世紀で最も重要な製造プロセスであり、その能力は世界中の技術進歩を牽引してきました。それは技術に追いつく産業であり、世界中の機械工が CNC 加工技術を使用して世界を変えています。


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