CNC工作機械の精度を向上させる方法

しかし、ある日、特定の営業担当者があなたを訪ねてきます。あなたが彼にあなたの特定の要件を知らせた後-あなたの新しい仕事の絵を彼に見せながら-彼はよく見てそれをしばらく研究します。

そのような機械加工された部品は「保持するのが難しい」かもしれないとコメントし、彼は次に、優れた工具ホルダーと切削工具を備えた機械が必要であると提案しました。 。

彼はまた、温度制御 重要なのは、特に、ワークショップと機械全体の温度です。彼はさらに、新しいCNCマシンには線形ガラススケール、レーザー測定ツールが必要になると付け加えています。 およびタッチプローブ 機械加工部品を測定し、自動オフセットを実行します 。

営業担当者は、彼のCNCマシンは、現在のユニットや競合他社よりも優れていると説明しています。あなたが彼に見積もり価格を尋ねた後、彼はあなたを見積もります– USD 150,000-200,000 –あなたの最終的な仕様に従います。

これはあなたの設定された予算よりも驚くほど高いです！あなたは売り手があなたをフリースしようとしていたと想像するかもしれません。

しかし、あなたは彼が説明したことについても考え始め、それが理にかなっていることに気づきました。結局のところ、他のサプライヤーはこれらの要因について決して話しませんでした。彼らはあなたの軸XYZ、価格、そして彼らのマシンの利用可能な在庫についてのみ懸念し、必要に応じて追加の割引を提供しました。

市場でよく知られている評判の良いブランドの別のサプライヤーに連絡します。

彼の訪問中に、彼は2番目の営業担当者のほとんどのポイントに言及して繰り返しました。彼はさらに、彼の工作機械は市場で最高と考えられているリニアドライブシステムを使用していると説明しました。
彼のCNC機械の価格は？衝撃的なUSD280,000〜310,000 –これは、マシンサイズ、スピンドル速度、CNC制御が類似しているにもかかわらず、2番目のベンダーよりもさらに高くなっています。

今、あなたは誰を信じるべきですか？

CNC機械加工の基準と精度を理解する

今説明したことは、世界中で毎日起こっています。 CNC工作機械にはさまざまなカテゴリ、品質基準、レベルがあります。正しい選択を行うには、違いを知る必要があります。

工作機械のベンダーは+/- 1.5ミクロン以下の公差を約束するかもしれませんが、異なる場所や国のサプライヤーは異なる基準を採用する可能性があることに注意してください。

たとえば、JIS規格（主に日本製のCNCマシンで使用されている）とVDI規格（評判の良いヨーロッパのメーカーで使用されているだけでなく、韓国の華川工作機械でも使用されている）には大きな違いがあります。

これらの規格は、特にアジア太平洋地域で、工作機械の精度レベルを測定および比較するために30年以上にわたってすでに使用されています。

違い、およびこれらの違いの重要性を理解するには、最終組み立てが完了した後にCNC工作機械を測定するときに、CNC工作機械メーカーが使用するプロセスを学習して理解する必要があります。

CNC工作機械における「マザーマシン」の役割

高品質のCNC機械を提供する評判の良い工作機械メーカーはすべて、「マザーマシン」を使用して独自の重要な部品を製造しています。これらは、多くの場合数ミクロン以内で最高の公差を達成できる機械です。このようなマシンのコストは非常に高く、数百万ドルになる場合があります。

エンドユーザーが基本的な標準垂直マシニングセンターの見積もり/オファーを70,000〜100,000米ドル（X =1000、10〜12,000 rpmスピンドル）で受け取り、このマシンが同じまたは「オン」を達成できるというベンダーからの約束を受け取った場合紙」は高価な「マザーマシン」よりも精度が高く、非常に懐疑的である必要があります！

そのような主張はあまりにも良すぎて真実ではありません。

ドライブシステム、ガイドウェイ、ボールねじが精度に与える影響

リニアドライブシステムはどうですか？本当に必要ですか？

そのようなシステムは、工作機械がより速い速度を達成するのを助けるためにずっと前に設計されました。 Hwacheon Machine Toolsは、18年以上前に横型マシニングセンターを設計および構築したときに独自の経験を持っていました。

今日でも、リニアドライブシステムの需要は存在しています。ただし、標準のCNCマシンでは、コストが高く複雑であるため、このようなシステムが省略されることがよくあります。

リニアドライブシステムは、優れた公差と精度を達成するのに役立ちます。ただし、高品質のボールねじと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（硬化、研磨、手作業で完全に削り取られたもの）を備えた最新の機械は、長期的な精度と安定性でより良い結果をもたらすことができます。

したがって、すべての軸に高品質のボールねじを備えたCNCマシニングセンターと、手で削った頑丈なガイドウェイにより、リニアドライブバージョンと同じまたは同様の精度を実現できます。

CNCマシンの公差に影響を与える要因

10ミクロン未満の範囲の部品で公差を達成することは確かに困難です。そのためには、工作機械の公差に影響を与える次の要因を考慮してください。

• 部屋/ワークショップの温度
• 部屋/ワークショップの温度の変動と変化
• ドア、ゲート、エアコンシステムによって作成されたエアドラフトは、ワークショップ内の安定した温度を不安定にする可能性があります
• 機械の温度は、早朝（オペレーターが最初に開始したとき）から昼食時間に変化し、夕方に休憩することに注意してください
• スピンドルが長時間高速で動作している（スピンドルハウジング、ノーズ、ベアリングの冷却システムに注意してください）
• 機械の製造に使用される材料（鋳造材料の品質）
• マシンの設計（熱はマシンの本体と部品に均等に分散されていますか？）
• 作業を開始する前のマシンのキャリブレーション
• 定期的なメンテナンス
• その他多くのポイント

工作機械の性能が損なわれないようにするために、HwacheonはすべてのCNCマシンでドイツの評判の良い会社によって製造されたリニアローラーガイドウェイを使用しています。これらには、マシニングセンターの華川VESTAラインが含まれます。各レールで使用されるブロック/靴のサイズと数は、個々のマシンのサイズと目的によって異なります。

リニアローラーガイドウェイの価格は、ブランド、タイプ、サイズ、品質グレード、原産国によって大きく異なります。

注：これらの要素は、多くの場合、マシンユーザーが直接処理または管理できます

CNC機械の部品公差に影響を与える要因

機械以外にも、機械加工部品の公差に影響を与えるこれらの要因を考慮してください。

• あなたの部分の素材
• 部品のクランプ（ミクロン公差作業にはミクロンクランプが必要です）
• 2〜3軸または最大5軸での加工（より多くの軸を使用すると、マシンでより多くの公差を組み合わせることができます）
• パーツの形状–円形、正方形、長方形、またはその他の形状
• 加工中の熱–切断中は十分なクーラントを使用してください
• 一度に材料を過度に除去すると、あなたの側にストレスがかかります。したがって、細かい仕上げ作業を続ける前に、このストレスを解放する必要があります。
• CNCマシン測定システムの解像度）
• a）エンコーダー
• b）直接測定システム（より細かい–より高い精度を達成するためにより良い）

注：これらの要素は、多くの場合、マシンユーザーが直接処理または管理できます

CNCマシンの精度に影響を与えるマシンの構築、鋳造、およびその他の要因

上記に加えて、CNC工作機械自体に関連する他の要因も考慮する必要があります。 Hwacheon Machine Toolsのような会社の場合、次の要素が確実に処理されるようにします。

• 最高の鋳造品質で作られています（独自の鋳造所で鋳造されています）
• 非常に基本的なものから最高の精度を達成するためにブリッジタイプの構造で設計されています
• ドイツ品質のローラーガイドウェイ–品質、標準、目盛りで最高のボールねじで、ピッチが狭く、通常の直径よりも大きくなっています（オプションで液冷も可能）。
• すべての軸で最高の解像度を持つ線形ガラススケール
• 温度変化を均等に分散させるために、機械本体全体を特殊な温度フォームで包みました
• 機械ベッド、フレーム、スピンドルハウジングの温度センサーは、温度変化に迅速かつ正確に反応して補正します
• 個別の断熱カバーと取り外し可能なカバーで動作する2チップコンベヤー—これらは振動吸収パッドに取り付けられ、機械本体への熱と振動の伝達を防ぎます
• 振動を避けるために、機械の機械的構造内に特別な注意を払って取り付けられ、取り付けられたケーブルとパイプ
• クーラントタンクは、クーラントによる熱がマシンベッドに影響を与えないようにマシンの背面に配置されています（さらに、クリーニングとメンテナンスが簡単です）
• 20-32-45,000rpmで利用可能な直接内蔵モータースピンドル、BBT 40 / HSK-A63からHSK-E40およびHSK-E32
• 高品質の冷却およびろ過システムを備えたスピンドル冷却システム
• スピンドルハウジングとノーズは、効果的かつ均等に冷却するために小さな部分に分割されています。これにより、他のほとんどの機械で見られる上から下へのオイルの流れを防ぎます。
• 新鮮な温度制御されたオイルが直接注入されたベアリング—これにより、ベアリングが高温のオイルで継続的に動作することがなくなります。
• マシンにロードされた標準の自動化ソフトウェア。 Hwacheonの場合、次のものが含まれます。
  • a）HSDC –Hwacheonスピンドル変位制御システム
  • b）HTDC –Hwacheon熱変位制御システム
  • c）HFDC –Hwacheonフレーム変位制御システム
• 世界中のすべての市場と業界で実証されたCNC制御システムとモーター/アンプパッケージ

注：これらの要素は、工作機械の製造元が管理する必要があります。

工作機械のお客様に戻る…

それでは、お客様の元に戻りましょう。彼は新しい機械加工の注文を受けていますが、現在利用可能な機械では要件を満たせないことに気づいています。

彼はできるだけ少ない費用で投資するのでしょうか、それとも市場で入手可能な最高級のCNC工作機械に投資するのでしょうか？

確かに答えはその中間です。

真実は、より高い加工精度と標準を達成するには、CNC工作機械へのより多くの投資が必要になるということです。

ただし、周囲の状況がその展開と一致しない場合、またはそのようなトップエンドの工作機械が基本的な標準機械のように操作される場合、最高で最も洗練されたCNC工作機械でさえ望ましい結果を提供できません！

周囲とワークショップ環境

ワークショップの周囲と環境は、問題のマシンに対応する必要があります。

清潔で、製造現場に振動がなく、温度管理されていることを確認してください。

CNC機械のオペレーターは、部品を製造する際に厳しい公差を達成するために必要な非常に基本的な要件と注意を理解する必要があります。そうしないと、新しい投資で必要なものが提供されなくなります。提供されたチェックリストをガイドとして使用できます。

高品質のツールホルダー

また、他のマシンで実行されている古いツールホルダーを再利用することは、ペニーのようになりますが、ばかげている可能性があることも理解する必要があります。これを行うと、新しい車を購入して古い車のタイヤを使用しないのと同じように、新しいマシンが台無しになり、寿命が短くなる可能性があります。

したがって、最良かつ最も正確なクランプと再現性を提供するには、それに応じてクランプ装置を選択する必要があります。

結論

大量生産されたCNCマシンは、常に平均的な結果をもたらします。それが彼らのために作られているのです。

社内で設計され、慎重に作成された工作機械は、最も高い要求にも適合します。当然、これには一定のコストがかかります。

エンジニアリングでは、近道はありません。誰もが最高の利益を達成するために安価に投資したいと考えていますが、適切なツールや機器なしでそれを行うことは難しいだけでなく、多くの場合不可能です。

すべてのポイントを考慮して考慮すると、Xトラベルが1m、Yトラベルが600mmの3軸CNC立形マシニングセンターは、このような厳しい公差と優れたパフォーマンスを実現するための設備と仕様が整っています。ニーズ）は、180,000米ドルから200,000米ドルの価格帯で提供される場合があります。

このようなツールは、10ミクロン以下で必要な品質と公差を確実に提供します。

Hwacheon工作機械—高いCNC機械精度の選択

韓国の華川は、74年以上にわたって工作機械の大手メーカーとして知られています。当社は、高品質のモールド＆ダイと精密部品製造業界で特に強いです。

上で描いた状況など、新しい部品を製造する際のニーズに合わせて、HwacheonのSIRIUS UM +またはSIRIUSUL +を検討する必要があります。これらの新しく改良されたCNC工作機械は、高品質のSIRIUSラインに基づいて構築されており、非常に競争力のある価格で市場で最高と見なされています。