高品質のCNC機械加工部品を製造するためのヒント

CNC機械加工は、今日の製造業において重要な必需品です。高品質のCNC機械加工部品は、世界中で高品質の製品を作成するために利用されています。これらの部品は、正確かつ効率的に機能するために、お客様が指定し、業界標準に準拠した設計仕様に準拠している必要があります。

必要な仕様や設計に適合しない部品は、予期しない問題を引き起こし、莫大なダウンタイムとコストをもたらします。たとえば、航空宇宙部品の精度が低いと、飛行中に機器が誤動作し、多くの人命が危険にさらされる可能性があります。同様に、欠陥のあるブレーキディスクまたはキャリパーは、自動車事故、または数千台の車両の高額なリコールにつながる可能性があります。

メーカーは、高品質の部品をタイムリーに製造することの重要性を十分に理解しています。そうしないと、顧客を失い、将来の新しい注文につながる可能性があります。

では、CNC機械加工で高品質の部品を製造するには何が必要ですか？

＃1機械加工プロジェクトを確認する

何よりもまず、取り入れたいプロジェクトを明確に評価する必要があります。次の質問を自問してください。

• パーツのさまざまなサイズと複雑さは何ですか？
• 機械加工される材料は何ですか？
• これらの部品を作成するには、どのレベルの精度が必要ですか？
• 必要な切削工具は何ですか？
• 機械加工部品をクランプするために高価な固定具が必要ですか？

このレビューを実行すると、目的の結果を達成するための最も効率的で費用効果の高い方法を選択できます。

＃2最適なマシンタイプを検討する

あなたはこの仕事をするためにあなたのワークショップに適切な機器と機械を持っていますか？そうでない場合は、市場で入手可能なさまざまな種類のCNCマシンを評価しながら、プロジェクトに最適なものを検討する必要があります。

高品質のCNCマシンは、より多くの費用がかかる場合があります。ただし、非常に高い精度と厳しい公差を実現できます。優れた全体的な機構、高品質のボールねじ、リニアローラーガイドまたはソリッドボックスガイドウェイで製造され、硬化、研磨、手作業で完全に削られたCNCマシンは、長期的な精度と安定性を提供できることが証明されています。

市場があなたが探しているのとまったく同じタイプの機械を要求しているかどうかを評価してください。これにより、機械加工のニーズに実用的で有用なものについてのヒントが得られます。最後に、CNCマシンのブランドとタイプの納期を考慮して、2番目または3番目の選択肢を購入することを余儀なくされないようにします。

＃3CNCコントロールで自動化

コンピューターシステムを使用してCNCマシンを制御するため、生産の多くの操作を自動化して、生産を増やし、非生産時間を短縮することができます。同一または部品の組み合わせは、より高い、より一定の精度レベルで加工できます。繰り返し注文を短時間で設定することもできますが、緊急注文をより簡単に生産スケジュールに組み込むことができます。

＃4マシンソフトウェアで最適化

評判の良いCNCマシンメーカーは、さまざまなパラメータを制御し、エラーアラートとレポートを提供する特別に設計されたソフトウェアをマシンに提供することがよくあります。このようなソフトウェアを使用すると、知識のある機械工が機械加工プロセスを評価し、予防的または是正措置を講じて部品の品質が損なわれないようにし、機械の能力を最大化することで生産効率を最適化できます。

＃5適切な材料が使用されていることを確認する

加工する材料の種類は、性能レベルとサイクルタイムに影響します。耐久性、ベアリングへの負荷、全体的な機械構造などの要因が、実現できる精度に影響します。

必要な機械加工条件下での材料特性と工具の挙動も、工作機械の要因に影響を与えます。これらには、最大スピンドル速度と送り速度、最も効果的なモーター出力、およびスピンドルモータートルクが含まれます。

＃6適切なフィードと速度を使用する

これらの要因が部品の表面品質と選択した切削工具の寿命に影響するため、部品の加工中に適切な送りと速度を使用してください。

速度の設定が遅すぎると、効率が低下し、ツールが損傷する可能性があります。速度の設定が速すぎると、精度と輪郭の問題が発生する可能性があります。また、切削工具の摩耗が早くなるため、製造コストが高くなります。 「ゴールデンミドル」について考えてみましょう。 」そうすることで、良好な部品品質が確保され、切削工具の寿命が長くなり、生産工程が一定になり、節約されます。

＃7適切な切削工具と工具ホルダーを選択してください

最初に適切な切削工具と推奨される切削設定を使用して、目的の品質の表面と精度を実現します。その後、切断パラメータを微調整して、目的の出力と製造コストを実現できます。

鈍い工具、間違った（寸法）工具、または機械加工された材料に適さない工具の使用は避けてください。使用すると、完成品に粗いエッジ、カッターマーク、隆起したマーク、さらには焼け跡が生じる可能性があります。

また、連続生産での荒加工と仕上げに同じ工具を使用することは避けてください。これにより、仕上げの品質が低下し、摩耗とコストが高くなる可能性があります。

＃8適切な部品クランプを採用

機械加工する材料または個々の部品をどのようにクランプするかは、実行する操作の数と、複数の表面で機械加工する必要があるかどうかによって異なります。

複数の操作（フライス盤、穴あけ、タッピングなど）を実行する場合は、さまざまな操作を1つの設定で実行できるように部品をクランプするのが常に最善です。

これは「賢い」で達成できます 」と効果的なフィクスチャの設計。これはコストがかかるか、マシンで追加の軸を使用することによって行われます（例：4 ^th 軸またはCNC回転台）。

材料または部品を5つの側面すべてで加工する必要がある場合は、多軸マシニングセンターを検討する必要があります。これらは、3 + 2、またはそれ以上の4 +1軸構成のいずれかです。モールド＆ダイまたは非常に複雑な形状や輪郭を加工する場合は、完全な5軸機能を使用する必要があります。

＃9効果的な切りくずクリアランスの確保

製造工程で製造された切りくずは、効果的に機械から取り除く必要があります。そうしないと、加工工程に大きな支障をきたす可能性があります。それらは切断領域に蓄積してはならず、有効なクーラントまたは空気圧を使用して除去する必要があります。

切りくずが切削領域からすぐに効果的に除去されない場合、それらは切削工具の周りに引きずられ、切削領域および切削工具と繰り返し接触する可能性があります。その結果、摩耗が大きくなり、材料領域の表面が損傷する可能性があり、最悪の場合、荷重が増加するために切削工具が破損する可能性があります。切りくずがワーク全体に残ることを避け、加工部品の表面品質に影響を与えないようにしてください。

十分なクーラントまたは空気が進行中の切削領域から切りくずを吹き飛ばすことを確認した後、機械内部のコンベヤーを使用して切りくずを効果的に廃棄できます。利用可能なさまざまなコンベア設計があります：

• 標準のヒンジタイプのコンベアは、さまざまな材料に対応する万能型です。
• 鋼の鋳造材料には、スクレーパータイプのコンベヤーをお勧めします。
• ドラムタイプのコンベヤーは主にアルミニウム材料用であり、微細なチップがクーラントシステムから確実にろ過されます。

＃10製造環境の管理

破片や汚染の外部発生源の影響に注意してください。これらは、機械加工中に非常に悪影響を与える可能性があり、機械に非常に費用のかかる損傷をもたらす可能性があります。

これらの例は次のとおりです。

• 粉砕またはさらに悪いことに、近くの鋳造所からのほこり
• プレスまたはスタンピングマシンによって生成される衝撃波
• 不安定な電力ネットワークによる電気的変動
• CNCマシンの近くでの溶接作業

これらを超えて、ワークショップでの不安定で変化する温度はマシンの精度に影響を与えますが、エアコンプレッサーとエアパイプによってマシンに供給される汚れた（湿気のある）ろ過されていない空気はその機能と有効性に影響を与えます。

＃11熟練したCNC機械工を雇う

CNC機械工の専門知識と経験は、高品質の製品を製造する上で重要かつ重要な役割を果たします。製造に関する十分な知識と機械的適性を備えた熟練したCNC機械工が、機械の実行、セットアップ、および操作の処理を慎重に行い、エラーを大幅に削減します。

＃12工程内検査の実施

部品がまだ稼働しているときに品質検査を実施して、問題をすぐに特定し、必要な公差を達成するようにCNC工作機械を調整します。 「進行中の測定」を実施できます 」高精度のワークプローブを使用することにより、特定の寸法をすぐに確認したり、操作が完了した後、部品が固定具または機械を離れる前に確認したりできます。その後、必要に応じてデータを調整し、やり直すことができます。

ツールのインプロセスチェックは、摩耗した切削工具の再利用も防ぎます。これらは、プロセス中に破損する可能性があるため危険です。切削工具のチェックは、ドリルまたはタップに問題がないことを確認するのに役立つだけでなく、工具のライブ監視システムが工具の交換時期をオペレーターに通知します。ツールレーザー測定システムは、長さと半径の観点からツールの摩耗を測定することもできます。

＃13品質管理措置の実施

品質システムは製造の不可欠な部分です。プロジェクトの開始から最終製品まで、運用全体を通して効果的な品質管理システムを実装します。

厳格な作業手順により、最終製品の材料検査、プロセスチェック、寸法、公差、および仕様への準拠が保証されます。これらは、コンプライアンス違反の製品を回避し、顧客に要求される高品質と一致します。これにより、コストを削減しながら、地位と生産性のレベルを向上させることができます。理想的には、メーカーもISO認定を受けている必要があります。

＃14定期的な予防保守の実施

定期的なメンテナンスプロトコルを採用することで、CNCマシンを良好な状態に保つことができます。機械が仕様外で動作したり、損傷を与える可能性のある振動を発生させたりしないように、頻繁に校正することをお勧めします。

このようなメンテナンスチェックは、誤ったタイミングで技術的な問題が発生するのを防ぐのにも役立ちます。このような予防保守チェックは、少なくとも年に1回、より適切には年に2回スケジュールしてください。

あなたのためにお金を稼ぐあなたの高価な工作機械が、彼らが値する世話と注意を受けていることを確認してください。安価な潤滑油を使用して数ドルを節約しようとしないでください。機械の取扱説明書には、どのブランドのオイルとどの仕様が必要かについての詳細がすべて記載されています。近道を取り、より安価な不適合オイルを購入しようとすると、保証が無効になり、近い将来、高価な修理が行われる可能性があります。

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結論

高品質の部品を製造するには、CNCマシン、ソフトウェア、ツールとプロセス、および熟練した機械工の複雑な組み合わせに依存することがよくあります。これらのさまざまなパラメータを適切に管理することにより、顧客が要求する適切なレベルの精度で高品質で一貫性のある機械加工部品を提供できるようになります。

高品質のCNC機械加工部品を継続的に製造するには、高品質のCNC機械に投資する必要があります。そうすることで、生産性の向上、部品の変更、複雑さの増大、一貫した製品品質の必要性に対する絶え間ない要求を満たすことができます。

ますます厳しくなるメーカーの要求に応える、またはそれを超えるためには、CNCマシンを最高の状態に保つことも義務付ける必要があります。 CNCマシンに関する記事を読んで、その方法を学びましょう–すべきこととすべきでないことの究極のリスト