5 軸 CNC 加工の 3 つの側面

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5 軸加工における 20 年以上の経験により、高品質で費用対効果の高い 5 軸旋削およびフライス加工ソリューションを提供できます。

5 軸 CNC 機械加工のコア技術を習得することにより、最も困難で複雑な CNC 部品、精密機械加工部品が何であれ、競争力のある価格とタイムリーな納期で素晴らしい利点を提供することを約束できます。

CNC アルミニウム サービスに関して言えば、5 軸 CNC 機械加工が思い浮かびます。適切な加工ソリューションを選択することが、生産の成功につながります。

CNC 機械加工は、ほとんどの製造工程で使用される手順であり、ほとんどの業界で広く使用されています。 CNC は、Computer Numeric Control の略で、旋盤、ルーター、ミルなどのさまざまな工作機械の動作を管理するために、単一セットアップまたは複数のコンピューターの使用を扱います。

5 軸 CNC 機械加工は、プラスチックや金属などのさまざまな材料から部品や最終製品を製造するために使用できる、非常に優れた CNC 機械加工です。

ただし、特定の 5 軸 CNC 加工について言及されると、ほとんどの人が最初に思い浮かぶのは、高度な技術、高価な価格、操作が難しいということですが、5 軸加工は本当にこのようなものなのでしょうか?次の段落では、3 つの重要な側面から 5 軸 CNC 機械加工を紹介します。

1. 5 軸機械加工とは

これは、CNC を使用して切断装置またはさまざまな部品を 5 つの異なる軸で同時に移動させる手順です。これにより、非常に複雑な部品を製造する余地が生まれます。そのため、航空宇宙作業では 5 軸 CNC フライス加工が非常に一般的です。 5 軸 CNC マシンの使用に最も貢献した要因の 1 つは、熟達度を高め、実際のプロセスの開始から完了までの生産時間を短縮する必要があることです。

テーブルや切削工具を回転させて機器を保持している部品との衝突を回避する力は、部品の形状にすばやくアプローチするための余地を与えます。最後に、テーブルを回転させたり装置を切断したりして、最高の鋭い位置と一貫した切りくず負荷に追いつくことで、装置の寿命や寿命を延ばします。

1.1 5 軸加工の場合は「5」

5 軸加工は、CNC 加工の 1 つのモードです。私たちが普段使っているマシニングセンターは3軸マシニングセンターです。 3軸とは、マシニングセンタのX軸、Y軸、Z軸のことです。 5軸マシニングセンタは、X、Y、Zの3つの共通の直線軸に2つの回転軸シャフトを追加したものです。この2つの軸は、第4軸と第5軸とも呼ばれます。 A、B、および C の 3 つの軸のうちの 2 つには、さまざまな製品の技術的ニーズを満たすために、垂直機械の異なるモーション モードがあります。

1.2 5 5 軸加工機の主な形態

横型マシニング センターにはさまざまな種類の 5 軸加工機があり、主に次の 5 つの形式があります。1 つ目はダブル スイベル ヘッド形式で、2 つの回転座標がカッター軸の方向を直接制御します。 2つ目はドループスイベルヘッド形式で、2つの座標軸がカッターの上部にありますが、回転軸は直線軸に対して垂直ではありません; 3 つ目はダブルスイベル テーブル形式で、2 つの回転座標がスペースの回転を直接制御します。 4番目はドループテーブルで、2つの軸はテーブル上にありますが、回転軸は軸に対して垂直ではありません; 5 番目は 1 つのスイングで 1 回転、2 つの回転座標は 1 つはカッター上、もう 1 つはワークピース上にあります。

1.3 5 軸 CNC マシンの種類

5 軸 CNC マシンが多くの時間を節約し、現在の手順を強化できる操作がいくつかあります。これらの機械には、成長を続ける製造業の要件を満たすために、いくつかのタイプがあります。 5 軸 CNC マシンのユニークな違いは、回転軸の配置です。ヘッド/ヘッド、テーブル/テーブル、テーブル/ヘッドの 3 つのタイプがあります。

a.ヘッド/ヘッド

このタイプの CNC マシンの回転軸はヘッドにあります。それらは、特定のプラットフォーム上にあり、ワークピースを所定の位置に保持する固定テーブルを通って移動する 5 軸頂点で作られています。そのため、機械主軸頭の工具干渉を心配する必要はありません。これにより、頂点が特定の部品の周りを移動する機会が与えられ、5 軸 CNC マシンが大型部品の生産に最適になります。それらは通常、設計の結果として、回転軸と傾きの動きが制限されています。

b.テーブル/ヘッド

このタイプの機械セットアップでは、回転軸の 1 つが回転テーブルに配置され、もう 1 つがヘッドに配置されます。回転軸はヘッドにあり、範囲が制限されていますが、回転軸はテーブルにあり、その範囲は制限されていません。パーツは回転軸上にあるため、この配置では生産できるアイテムの数が制限されます。このタイプのセットアップがヘッド/ヘッド タイプと比較してわずかに有利な点の 1 つは、特定の限界に達する心配がなく、パーツを一貫して回転させることができることです。

c.テーブル/テーブル

ここでは、機械のすべての回転軸がテーブル内に配置されており、回転軸の範囲も制限されています。回転軸の範囲は制限されません。このタイプの機械配置は、他のタイプに比べて作業範囲が最小限です。他のものは、高速に動作する明確なモーターが装備されています.

1.4 5 軸加工 ≠ 5 面加工

5 軸加工は、5 面加工とは大きく異なります。多くの人はこれを知らず、5 面加工を 5 軸加工と間違えています。 5 軸加工には、x、y、z、a、b 軸（または c）の 5 つの軸があります。 x、y、z、および a、b 軸 (または c) は、5 軸リンク加工を形成します。フック面加工、異形加工、中空加工、パンチング、斜め穴、斜めカットに適しています。一方、5 面加工は 3 軸加工に似ています。 5 面しか処理できませんが、特殊な機械加工、斜めの穴、ベベルの切断などはできません。

2. 5 軸加工の長所

5軸加工は高能率・高精度を特長とし、一度にクランプするだけでワークを仕上げることができます。自動車部品や航空機構造部品などの最新の金型の加工に適しています。 5 軸加工は、土木産業だけでなく、航空宇宙、軍事、科学研究、精密機器、高精度医療機器産業でも広く使用されています。不可能を可能にするハイテク工法で、あらゆる空間面や異形の加工・製作が可能です。複雑な部品や工業製品の機械加工タスクを完了するだけでなく、処理効率を迅速に改善し、処理フローを短縮することもできます。

2.1 最適なカッティングを維持する |切削条件の改善

以下に示すように、左は 3 軸切削モードです。ツール パスがパーツの上部またはエッジに向かって移動すると、切削が徐々に低下します。ここで最適な切削条件を維持するには、回転テーブルを移動する必要があります。また、不規則な平面を完全に加工したい場合は、傾斜回転テーブルを使用して、回転テーブルをさまざまな方向に数回移動させる必要があります。 5 軸加工は、ボール カッターの中心線速度が 0 になるのを回避することで、より良い表面品質も達成できることがわかります。

2.2 時間の節約 |処理時間を短縮

5 軸 CNC マシンは、ユニバーサル マシニング センターで多くの時間を節約するのに役立ちます。ほとんどの CNC ジョブ ショップで作成された部品は、5 つの側面を機械加工する必要があります。 5 軸 CNC フライス加工は、生産において作業を迅速かつ効果的に行うのに役立ちます。わずかな 1 回のセットアップが必要であり、これによりサイクル時間と費用を節約できます。したがって、これは費用対効果の高いソリューションであり、最終製品の市場投入を加速します。

5 軸加工では、カッターを使用して複雑な金型加工面の垂直状態を維持し、スピンドルの使用率を大幅に向上させることができます。ボールカッターによるリブ状の線をなくすことができます。これにより、金型の表面品質がより理想的になり、金型の表面をきれいにする必要がある手作業も削減されます。

2.3 精度の向上 |加工精度の向上

必要な設定が最小限であるため、5 軸 CNC フライス加工の精度が向上します。追加のセットアップは、より多くのエラーにつながるだけです。また、特定のツールの寿命を延ばすのにも役立ちます。これは主に短い切削工具の結果です。詳しくは、お電話 ( 電話:+86 755 2373 1920 または +86 136 0962 8044) またはメール [email protected] でお問い合わせください。

5 軸加工技術により、ワークピースを複雑な角度で正確に何度も再配置するという問題が解決されました。時間を短縮しただけでなく、何度も加工公差を大幅に改善しました。従来の方法で複数のジグを作成する高コストも節約されました。 5 軸加工は、穴あけ、テーパー加工、複雑な表面のキャビティ クリプトなど、従来の加工方法ではほとんどの場合不可能な複雑な部品を処理できます。

2.4 高品質の表面仕上げ |複雑な形状

このタイプの構成は、高品質の仕上げで表面を作成するのにも役立ちます。部品の位置は、5 軸マシンの切削工具に非常に近くなっています。最後の 2 つの軸は、あまり振動しないショートカット ツールを使用できるため、高品質の表面仕上げが得られます。

5 軸 CNC マシンのもう 1 つの利点は、複雑な形状を切削できることです。 5軸全てに様々な部品が必要です。このタイプの配置での余分な動きは、角度と円弧を製造するための余地を与えます。以前は、追加のセットアップと独自の器具が必要でした。

2.5 高い生産効率

5 軸加工は、部品の加工時間と補助時間を効果的に削減できます。主軸速度と送り速度の範囲が広いため、マシンは強力な大容量の切削能力を発揮できます。 5軸加工は高速加工の時代を迎えています。 5 軸加工と高速切削加工の迅速な移動と位置決めにより、半製品のターンアラウンド タイムが短縮され、生産効率と精度が向上します。

2.6 競争の禁止

5 軸 CNC マシンを持っているショップは多くありません。セットアップが 1 つあれば、本番サービスの競合他社よりも一歩高くなります。競合他社が提供できないものを顧客に提供できます。このタイプの機械セットアップを試して、生産ソリューション、効率、および製品品質に関連するメリットを享受してください。

3. 5 軸加工の短所

明らかに、人々は製造および生産産業における 5 軸 CNC テクノロジーの利点と重要性を認識しています。複雑な表面の設計と製造で複雑な挫折に遭遇すると、人々は 5 軸加工技術に目を向けます。 CNC マシンの主な技術的要件は、多軸、高速、優れた剛性、および高出力です。座標番号の需要は、主に 3 ～ 5 軸に基づいています。ただし、機械加工業界では、一部のジョブを実行するための 5 軸加工の使用は、次の理由により、私たちが考えているほど広範ではありません:

3.1 コストが高すぎる

一方では、5 軸マシンと必要なソフトウェアの購入コストが高く、通常の 3 軸マシニング センターのコストよりもはるかに高くなります。一方で、機械自体のメンテナンスは一般的な機械に比べて大変です。これらの側面は、5 軸加工部品のコストが通常の 3 軸加工よりもはるかに高くなることにも直接つながります。

3.2 複雑で難しいプログラミング

5 軸機械加工は 3 軸とは異なるため、3 つの直線運動に加えて、2 つの回転運動が関係し、形成される合成運動の空間的軌跡は非常に複雑で抽象的であり、一般に想像するのが難しく、理解する。たとえば、必要な空間自由曲面を処理するために、多くの場合、複数の座標変換と複雑な空間幾何学的操作を渡す必要があり、干渉、衝突、および干渉を回避するために、各軸の動きの調整も考慮する必要があります。適切な量​​の補間モーションなど。必要な機械加工精度と表面品質を確保するために、プログラミングの難しさはさらに大きくなります。

3.3 オペレーターの高度な技術要件

5軸加工は高度な加工技術であり、高度な技術にはより高度な人材の操作が必要です。単一のプログラミングから加工操作まで、通常の 3 軸マシンとは異なります。したがって、高度な技術を持つオペレーターが必要となり、人件費も高くなります。

5 軸加工を開始

CNC は、G コードと呼ばれる独自の CNC プログラミング言語とソフトウェアを使用して、工作機械の動きに関係するすべてを規制し、オブジェクトを作成します。プログラミング コマンドは、ワークピースに対する切断装置の速度と配置、装置への材料の切断速度、およびその他のさまざまな要因を制御します。

全体の手順は、コンピューター支援設計 (CAD) モデルまたは図面を使用して開始されます。次に、このモデルから G コードが抽出され、テスト実行が行われます。これにより、特定の切断装置やワークの損傷を軽減できます。 CNC マシンは、x 軸と y 軸を含むさまざまな運動軸で切削材料またはワークピースを動かすことができます。 3 軸マシンは、X、Y、および Z 軸で移動して、基本モデルである 3D 形状を作成できます。

より開発された 4 軸 CNC 機械加工装置は、より複雑な部品を作成するための余地を与えるために、X 軸に整列された動きの 4 番目の回転軸をもたらします。 5軸、6軸のマシニング機器があり、マシニングセンターで思い通りの形状を作ることも可能です。 5 軸 CNC 機械の開発の基盤として、5 軸 CNC フライス加工または 5 軸 CNC 機械加工を使用する産業の数が大幅に増加しています。年間約 6% の成長率により、多くの人が疑問に思い、この手順についてもっと知りたいと思っています.

5 軸加工に加えて、さまざまな種類の加工オプションまたはソリューションを提供できるメーカーの 1 つとして、WayKen は技術革新の最前線に立っています。精密 5 軸加工に関するご質問やご要望がございましたら、お気軽にお問い合わせいただくか、お見積もりをご依頼ください。