CNC精密加工：あなたが知る必要があるすべて

機械工がこれらの重いアルミニウム工具やエンジン部品をどのように製造するのか疑問に思ったことはありませんか？彼らは間違いなく手で作ったり、かまどに投げたりしませんでした。これらの部品は、CNC精密機械加工と呼ばれるプロセスで製造されています。

製造業界に不慣れな人にとって、CNC精密機械加工は、コンピュータープログラムを使用して、正確な仕様の製品を作成する製造プロセスです。したがって、この記事では、プロセス、使用されるさまざまな機器、そのアプリケーション、関連するさまざまなプログラミングと処理について定義します。この製造プロセスについて詳しく知りたい場合は、最後までお読みください。

CNC精密加工とは何ですか？

「精密加工とは？」という質問の場合まだあなたの心に残っています、ここに答えがあります。名前が示すように、CNC精密機械加工では、コンピューター支援設計（CAD）またはコンピューター支援製造（CAM）の青写真で指定されているように、余分な部分を切り取って原材料を完成品に成形します。さらに、機械工はこのプロセスをさまざまな製造プロセスやさまざまな材料で使用しています。

精密CNC機械加工で製品を製造する前に、CADまたはCAMプログラムを使用して製品の設計図を作成する必要があります。つまり、これらのプログラムは非常に詳細な3Dアウトラインを作成し、製品を正常に複製するには正確な機械加工プロセスに従う必要があります。

おもちゃから医療機器、自動車、スペースシャトルまで、部品を備えた製品には精密な機械加工が必要です。このプロセスでは、コンピューター数値制御（CNC）装置を使用して、切削、フライス盤、旋削、放電加工などのアクションを利用して、最終製品を完成させます。

このプロセスには熟練した機械工の監視が必要ですが、ほとんどの作業は機械が自動的に行います。コンピューター支援設計（CAD）ソフトウェアが設計を作成し、コンピューター支援製造（CAM）ソフトウェアがそれを機械の製造指示に変換します。最終的なポストプロセッサソフトウェアは、命令をマシンが理解できる情報にコード化します。次に、機械工は指示をCNC装置にロードして、製造プロセスを開始します。

精密加工の公差

精密CNC加工工具は非常に正確ですが、これらの機械はCAD設計図のように製品の寸法を正確に再現することはできません。したがって、機械工は公差を使用します。

公差は、従来の規格で許容できる部品の寸法の偏差量です。その同義語は寸法精度です。すべての精密CNC機械加工プロセスに標準公差はありません。公差の厳しさは製造工程によって異なります。許容値の小数点以下の桁数は、測定の厳密さを示しています。

公差測定システムにはさまざまな種類があります。例：

• 片側公差測定：このタイプの公差測定では、偏差は公称値の片側でのみ許可されます。これは、ベアリングに適合するシャフトの公称値が20mmの場合、これよりも大きいシャフトは適合しないことを意味します。したがって、機械工は、小さい側のそのようなシャフトの偏差のみを許可します。
• 許容値の制限：これは、許容値が範囲内に配置されている場合です。たとえば、シャフトの公称値が15mmで、公差が15〜15.5mmの場合、これは限界公差を表します。
• 両側公差：このタイプの公差では、公称値の両側で偏差が許容されます。通常、+/-値として表されます。明確にするために、部品の寸法が25 mmで、公差が+/- 0.05mmの場合、値は24.95mmから25.05mmの範囲内にある可能性があることを意味します。

部品製造に厳しい公差をいつ選択するかを知ることは非常に重要です。部品全体に厳しい公差がある必要はありませんが、他のコンポーネントに適合する部品などの重要な構造部品は、不正確さが部品の完全性に深刻な影響を与える可能性があるため、公称値からほとんど逸脱する必要はありません。

公差は、製造コストと所要時間を削減するのに役立つため、精密な機械加工プロセスでは重要です。彼らは重要ですが、それを正しく行うには多くのスキルと忍耐が必要です。 CNCマシンの標準公差は0.005インチです。 RapidDirectでは、5軸CNCマシンで最大0.002インチの公差を実現できます。お客様のニーズに合わせて、さまざまな公差を提供します。 CNC機械加工金属の標準公差は、DIN-2768-1-fineに準拠していますが、プラスチックの場合はDIN-2768-1-mediumです。

精密CNC機械加工装置の種類

CNC精密機械加工にはさまざまなプロセスが含まれるため、それを機能させるにはさまざまな機器が必要です。場合によっては、これらのツールは1台のマシンに配置され、機械工はプロセスを開始および停止するだけで済みます。

他のいくつかの状況では、ツールを別のマシンに配置する必要があり、機械工はワークピース/原材料をあるマシンから別のマシンに移動する必要があります。たとえば、CNC精密機械加工で使用される機械には次のものがあります。

CNCフライス盤

フライス盤は、ロータリーカッターを使用してワークピースから余分な材料を取り除くことを含む正確な機械加工プロセスです。それはいくつかのタイプのミルを含みます。このようなミルの例には、エンドミル、面取りミル、およびらせんミルが含まれる。 CNC対応のミルには、ハンドフライス盤、プレーンフライス盤、ユニバーサルフライス盤、ユニバーサルフライス盤も含まれます。これらのマシンは、水平方向または垂直方向のいずれかです。

CNC旋盤装置

旋削は、回転する一点切削工具の隣でワークピースを回転させることを含む精密CNC機械加工プロセスです。旋盤加工に使用される最も一般的な工具は、タレット旋盤、エンジン旋盤、エンジン専用旋盤などの旋盤です。その他の旋削装置には、ストレート旋削、テーパー旋削、外溝、ねじ山などがあります。

CNC掘削装置：

穴あけは、回転する多点ドリルビットを使用して原材料/ワークピースに円筒形の穴を作成する精密な機械加工プロセスです。また、ドリルビットの設計により、ワークピースからの切りくずがワークピースから落下するため、ドリル穴がきれいに保たれます。

CNC機械加工プロセスで使用される一般的なドリルビットの例には、スポッティングドリル（浅い穴またはパイロット穴を作成するため）、ペックドリル（ワークピース上の切りくずの数を減らすため）、スクリューマシンドリル（パイロット穴のない穴を作成するため）、およびが含まれます。チャッキングリーマー（以前に作成された穴を拡大するため）。特定の穴あけ作業用に作られたドリルビットであるドリルプレスもあります。

CNC放電マイニング装置

放電マイニングは、放電（火花）を使用して完成品を取得する精密な機械加工プロセスです。

セットアップは、誘電性流体によって分離され、電圧にさらされるツール電極（ツール）とワークピース電極（ワークピース）で構成されます。このプロセスは、スパークマシニング、スパークエロージョン、バーニング、ダイシンキング、またはワイヤーエロージョンとも呼ばれます。

CNC精密加工アプリケーション

精密機械加工は、その複数の用途、コスト、および時間効率の良いプロセスにより、製造業界で徐々にその地位を確立しています。精密機械加工プロセスは、次のような業界で使用されています：

医療業界

医学は急速に進化しており、新しい機器の必要性が生じています。新しい機器を製造するだけでなく、既存の機器を大量に生産する必要もあります。精密CNC機械加工は、この装置の製造を担当しています。そのような例には、装具、安全なエンクロージャ、インプラント、MRI装置、研究機器などが含まれます。

自動車産業

自動車会社は、最新の自動車のイテレーションに追加する新しいイノベーションを考え出しているため、製造ラインに追加する前に、これらの部品のプロトタイプを開発する必要があります。 CNC精密機械加工は、これらのプロトタイプを正確な仕様に合わせて開発する責任があります。この技術は、輸送船、輸送トラックなど、他の輸送手段の部品も製造しています。

航空宇宙産業

輸送機からスペースシャトルに至るまで、航空宇宙機は、単一のエラーがさまざまな航空機に深刻な損傷をもたらす可能性があるため、非常に正確な装置を必要とします。 CNC精密機械加工プロセスは、着陸装置ポート、ブッシング、マニホールド、翼型など、この業界の多くのコンポーネントの製造を担当しています。

軍事および防衛産業

CNCはかつてないほど関連性が高く、国によって新しい弾薬や防衛システムの設計が異なります。精密な機械加工プロセスは、さまざまな材料とプロセスを使用して、これらすべての設計を実現する責任があります。この業界向けに製造されたデバイスの例には、飛行機部品、輸送コンポーネント、通信コンポーネント、弾薬などがあります。

高精度CNC加工の利点

これらの高精度の機械を製造プロセスに使用すると、間違いなく多くの利点が得られます。いくつかあります：

生産コストの削減

価格の面では、CNC機械加工は、特に数個から数百個の部品を作成する場合に適しています。このプロセスでは、射出成形のコストと比較して、初期費用が少なくて済みます（金型の作成にかかる費用が原因です）。

速度の向上

CNCマシンは、射出成形に比べて高速です。金型を作成して部品が許容範囲内にあることを確認するのに数か月かかる射出成形とは異なり、CNC機械加工では数週間で部品を製造できます。

迅速で費用効果の高いプロトタイピングを可能にします

CNC機械加工サービスを使用すると、プロトタイプの作成がさらに効果的になります。これは、CNCが多くの費用効果の高い材料を処理できるため、プロトタイプに多くの費用をかける必要がないためです。もちろん、プロトタイプがより速く作られると、全体の生産プロセスはさらに速くなります。 RapidDirectでは、製造要件と品質基準を満たすプロトタイプを提供しています。

精密加工の実行方法

資料

精密CNC加工は、さまざまな材料に対応できます。 RapidDirectでは、ご要望に応じて材料認証（SGS、RoHSなど）を提供します。以下に、認定を提供する金属とプラスチックの例をいくつか示します。

金属

1. アルミニウム（アルミニウム6061、アルミニウム6061-T651、アルミニウム606など）
2. ステンレス鋼（201、301、303、304、316など）
3. 鋼（1008、1018、1020など）
4. 真ちゅう（280、260、2680など）
5. 銅
6. ブロンズ
7. チタン

プラスチック

1. ABS
2. PC
3. PMMA
4. POM
5. PA

上記は、精密CNC加工で最も一般的な材料です。 RapidDirectは、カスタムプロトタイピングと制作のニーズに対応する何百もの資料を提供します。資料の完全なリストを確認するには、デザインをアップロードして数分ですぐに見積もりを取得し、今日からプロジェクトを開始してください！

プログラミング

正確な機械加工プロセスを開始する前に、エラーなしでプロセスをスムーズに実行できるように機械をプログラムする必要があります。これを行うには、次のプロセスに従います。

コンピューター支援設計（CAD）ソフトウェアが、製造する製品の2Dベクトルまたは3Dソリッドブループリントを作成した後、STEPやIGESなどのCNC互換ファイル形式にエクスポートされます。

次に、コンピュータ支援製造ソフトウェア（CAM）が、工具を制御してカスタム設計された部品を製造するデジタルプログラミングコードを生成します。

GコードとMコードの2つの主要なプログラミングコードがあります。 Gコードはより一般的であり、幾何学的コードとして知られています。いつ、どこで、どのように機械が動くかを機械に伝えます。 Mコードは、機械の補助機能を制御するその他の機能コードです。

処理中

機械をプログラミングした後、次のステップは、原材料の処理を開始して、完成品の正確な仕様に合うようにすることです。製品によっては、最終製品を取得するためにかなりの数のプロセスが使用されます。例：

a。 CNCフライス盤

b。 CNC旋削

c。 CNCドリル

表面仕上げ

これには、完成品の表面にさまざまな材料をメッキして、さらに強化および美化することが含まれます。 RapidDirectでは、陽極酸化、ビーズブラスト、電気めっき、粉体塗装など、さまざまな種類の仕上げ技術を使用しています。

RapidDirect：あなたが探していた精密CNC機械加工会社

CNC精密機械加工は、間違いなく、カスタムメイドの部品を製造するための最も効果的な方法です。コストを節約することは別として、それは非常に短い時間で済み、エラーのためのスペースもほとんどありません。この製造プロセスを今日の生産に取り入れましょう！

RapidDirectでは、CADブループリントを、これまでにない最高の方法で実現します。幅広いエンジニアリング経験とアプローチにより、強力な製造能力を保証します。当社の3,4、5軸CNCマシンと幅広い補助装置により、わずか1つのカスタムプロトタイプでも、最大数か月の生産にかかる部品の製造でも、CNC設計が可能になります。

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高品質の部品を提供する

これらすべての機能とは別に、私たちの価格もパックから際立っています。どこにでもある平均よりも30％安い価格で、RapidDirectでの生産コストを節約できます。認定されたISO9001：2015 QMS規格に記載されているように、CNCテクノロジーの最新の進歩で作られた最高品質の完成部品を提供します。

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よくある質問

CNC精密加工とは何ですか？

CNC精密機械加工では、特定の正確な寸法に合うように原材料/ワークピースを成形するだけです。これには、CADおよびCAM設計から作成された青写真の使用が含まれます。

CNCミルはいくらですか ？

CNCミルのコストは、実行できる操作のサイズと範囲によって異なります。価格は約50,000ドルから170,000ドルの範囲です。

CNCマシンが正確かどうかはどうすればわかりますか？

CNCマシンの精度を定量化するために使用されるフレーズは、「位置精度」です。これは、特定の値に移動するようにマシンをプログラミングすることによって計算され、これらのプログラムされた値からの偏差が記録されます。複数の読み取りを行った後、偏差の統計的平均値が計算され、これが機械の位置精度です。 0.02mmは、ほとんどのCNCマシンの平均値です。値がその範囲内にない場合、マシンはおそらく正確ではありません。