3 軸、4 軸、5 軸の CNC 機械加工の違いは何ですか?

コンピュータの制御下で製品や部品を製造・加工することをCNC加工といいます。 CNC 加工 コンピュータ数値制御 (CNC) マシンによる材料の自動除去で、材料またはワークピースの形状とサイズを変更します。通常、CNC 加工に使用される材料はプラスチックまたは金属であり、除去が完了すると、完成品が製造されます。

このプロセスは、サブトラクティブ マニュファクチャリングとしても知られています。通常、CNC 加工を実行する工作機械の動きを制御するには、コンピュータ アプリケーションが必要です。

一般的な CNC 工作機械の種類

CNC 機械加工プロセスには、最も一般的な CNC フライス加工と CNC 旋削加工が含まれ、その後に研削、放電加工などが続きます。

CNC ミリング

CNC フライス加工は、3、4、または 5 軸に沿って回転工具を工作物の表面に適用することです . CNC フライス加工は、ワークピースの切断またはトリミングであり、金属や熱可塑性樹脂から複雑な形状や精密部品をすばやく機械加工できるようにします。

CNCフライス盤は、後に開発された自動加工機で、通常のフライス盤をベースにしています。両者の加工技術は基本的に同じで、構造もやや似ています。 CNC フライス盤は、ツール マガジンなしとツール マガジン付きの 2 つのカテゴリに分類されます。ツール マガジンを備えた CNC フライス盤は、マシニング センターとも呼ばれます。

CNC ターニング

CNC ターニングは、旋盤を使用して円筒形の特徴を含む部品を製造することです。ワークピースはシャフト上で回転し、精密旋削工具と接触して、丸みを帯びたエッジ、半径方向および軸方向の穴、および溝を形成します。

CNC 加工の利点

従来の手動加工と比較して、CNC 加工はより効率的です。コンピューターのコーディングが正しく、設計に準拠していれば、仕上がり寸法の精度は高く、誤差は小さくなります。

CNC 製造は、ラピッド プロトタイピングの理想的な製造方法です。また、最終用途の製品やコンポーネントの製造にも使用できますが、通常は少量の短期間の生産でのみ費用対効果が高くなります。

多軸 CNC 加工

CNC 機械加工では、回転工具を使用して材料を除去します。ワークピースは静止したまま、ツールがワークピース上に移動するか、ワークピースが所定の角度で機械に進入します。機械の動作軸が多ければ多いほど、成形プロセスはより速く、より複雑になります。

3 軸 CNC 加工

3 軸 CNC 加工は、依然として最も人気があり、広く使用されている加工プロセスの 1 つです。 3 軸加工では、工作物は静止したままで、回転工具は x、y、z 軸に沿って切削します。 .これは、単純な構造の製品を製造する比較的単純な形式の CNC 機械加工です。複雑な形状や複雑なコンポーネントを含む製品の加工には適していません。

切削できるのは 3 軸のみであるため、加工速度は 4 軸または 5 軸の CNC を使用するよりも遅くなる可能性があります。目的の形状を得るには、ワークピースを手動で再配置する必要がある場合があります。

4 軸 CNC 加工

4 軸 CNC 加工では、切削工具の動きに 4 番目の軸が追加され、x 軸を中心とした回転が可能になります。 x 軸、y 軸、z 軸、a 軸の 4 つの軸が追加されました (x 軸を中心とした回転)。ほとんどの 4 軸 CNC マシンは、b 軸と呼ばれる工作物を回転させることもできるため、マシンはフライス盤と旋盤の両方として機能できます。

4 軸 CNC 機械加工はより正確な説明です: 4 軸 CNC 機械加工は 4 軸リンケージを指します .まず、旋盤には4軸の制御軸が必要であり、4軸は同時に補間モーション制御を行うことができます。つまり、4軸同時連動制御が実現できます。

この同時リンクの移動速度は、それぞれのモーション コントロールではなく、結合された速度です。これは、空間内の 1 点が 4 つの軸を介して同時に移動し、空間内の別の点に到達することです。始点から同時に移動し、終点で同時に停止します。モーション速度は、プログラムされた速度に従ってコントローラのモーション補間アルゴリズムによって内部的に合成される各軸の速度です。

4 軸マシニング センターの場合、X、Y、Z 軸と回転軸 A です。 (B 軸または C 軸でもかまいません)。 A、B、および C 軸の定義は、それぞれ X、Y、および Z 軸を中心とした回転に対応します。軸、通常、4 番目の軸は、X 軸を中心に回転する A 軸または Y 軸を中心に回転する B 軸であり、実際の工作機械での 4 番目の軸の取り付け位置に依存します)、およびこの 4 番目の軸は、独立して移動できるだけでなく、他の 1 つの軸または 2 つの軸、またはこれらの 4 つの軸と同時にリンクすることもできます。

一部の工作機械には 4 つの軸がありますが、単独でしか移動できず、割り出し軸としてしか使用できません。 4軸と3リンケージ。同様に、4 軸リンケージの工作機械は、合計で 4 軸以上または 5 軸以上の軸を持つことができますが、リンケージ軸の最大数は 4 です。

シリンダーの表面の一部の側面に穴を開ける必要がある場合は、4 軸 CNC 加工が最適です。これにより、加工プロセスが大幅に高速化され、加工精度も高くなります。

5 軸 CNC 加工

5 軸 CNC 機械加工には、4 軸 CNC と比較して追加の回転軸があります。 5 番目の軸は、Y 軸を中心とした回転です 、b 軸とも呼ばれます。 b 軸と呼ばれることもある一部の機械では、工作物を回転させることもできます。 または c 軸 .

5軸CNC加工の汎用性の高さから、複雑な精密部品の製造に使用できます。プロテーゼや骨の医療部品、石油およびガス機械部品、航空宇宙部品、軍用製品など。

3 軸、4 軸、または 5 軸の CNC 機械加工をどのように選択すべきか?

3 軸、4 軸、および 5 軸の CNC 機械加工は比較できません。たとえば、あなたの家族は車を買いたいと思っています。スーパースポーツカーを買った方がいいと思いますか?それとも大型トラックや普通のファミリーカーですか?当然のことながら、車の購入にいくら使う予定か、購入した車をどうするかなど、多くの側面を考慮する必要があります。

同様に、3軸、4軸にも得意分野があります。 3軸を使うと経済的で経済的な部品もあれば、4軸で作らなければならず、3軸のCNC加工ができない部品もあります。ただし、実際の状況に応じて分析することはできます。実際には、ほとんどの部品は 3 軸 CNC 加工で加工できます。また、一般的に 4 軸工作機械は 3 軸工作機械よりも高価です。最初に 3 軸工作機械を購入するだけです。そうすれば、価格は安くなります。もちろん、このように考えることもできます。4 軸の工作機械を購入して、3 軸の部品を作成し、4 軸の部品も作成して、1 つのステップで行うことができます。

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